Eine Forschungsgruppe aus dem Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin (BNITM) entwickelt einen Test zum spezifischen Nachweis von SARS-CoV-2 Antikörpern. Die Forscherinnen und Forscher nutzen dafür ein am BNITM etabliertes und patentiertes Verfahren.
Antikörpertests werden vor allem für Seroprävalenz- und Impfstoffstudien gebraucht.
Bernhard Nocht Institut für Tropenmedizin
In bisherigen Tests auf SARS-CoV-2-Infektionen wird mittels der sogenannten PCR-Technik untersucht, ob virales Genmaterial in den Abstrichen aus dem Nasen-Rachen-Raum vorhanden ist. Ein positiver Befund zeigt an, dass aktuell eine Infektion durchlebt wird. Aber im Verlauf der ersten Tage der Infektion nimmt die Zahl der Viren im Nasen-Rachenraum ab, so dass eine Woche nach Ansteckung unter Umständen keine viralen Genabschnitte mehr nachweisbar sind. Ein negativer Test sagt also nichts darüber aus, ob die Testperson bereits zu einem früheren Zeitpunkt infiziert wurde.
Spezifische Antikörpertests
Der Nachweis von Antikörpern im Blut, ein sogenannter Antikörpertest, hingegen ist ein Indiz, dass eine virale Infektion bereits überstanden ist. Denn unser Körper reagiert auf einen Virusangriff mit der Produktion bestimmter Eiweiße im Blut, die als Antikörper das Virus zerstören.
Eine Forschungsgruppe vom Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin (BNITM) entwickelt deshalb hochempfindliche und -genaue Antikörpertests für SARS-CoV-2. Unterstützt wird sie dabei vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF).
„Wir profitieren davon, dass wir am BNITM bereits solche hochspezifischen Tests gegen andere Viren wie das Dengue und das Zika Virus entwickelt haben“, sagt Dr. Christina Deschermeier. Sie leitet das Projekt am BNITM und passt mit ihrem Team diese bereits patentierte Technologie auf SARS-CoV-2 an. Dafür müssen im Vorfeld zunächst sogenannte rekombinante Antigene hergestellt werden. Hierbei handelt es sich um Eiweiße, die in ähnlicher Form im Inneren oder auf der Hülle des SARS-CoV-2 Virus vorkommen und gegen die im Falle einer Infektion Antikörper gebildet werden. Die rekombinanten Antigene werden dazu benutzt, Antikörper aus Blutproben von Patienten abzufangen; an Antigene gebundene Antikörper können dann durch das patentierte Verfahren an eine Oberfläche gebunden und durch eine Farbreaktion sichtbar gemacht werden.
Ziel ist es, einen Antikörpertest zu entwickeln, der zum einen auch geringe Mengen von SARS-CoV-2-spezifischen Antikörpern zuverlässig nachweist, zum anderen aber nur dann ein positives Ergebnis liefert, wenn tatsächlich eine Infektion mit SARS-CoV-2 durchgemacht wurde. Besonders wichtig ist in diesem Zusammenhang die Abgrenzung gegen Infektionen mit verwandten Coronaviren. Diese kommen weltweit häufig vor und rufen ebenfalls Atemwegserkrankungen hervor. Das patentierte Testverfahren ist sehr empfindlich und erlaubt daher die Auswahl eines nur wenig mit Antikörpern gegen die anderen Coronaviren wechselwirkenden, kleinen Antigens. Außerdem können eventuell dennoch auftretende falsch-positive Signale durch Zugabe sogenannter Kompetitorproteine, die Antikörper gegen andere Coronaviren abfangen, unterdrückt werden.
Antikörper ist nicht gleich Antikörper
Antikörper werden in der Medizin auch Immunglobuline oder kurz Ig genannt. Sie werden infolge einer Infektion mit Bakterien oder Viren von weißen Blutkörperchen gebildet und ans Blut abgegeben. Die Antikörper binden an den Eindringling und leiten dadurch seine Zerstörung ein.
Es gibt verschiedene Klassen von Immunoglobulinen, die sich in ihrer Größe und Form unterscheiden. Bei einer Virusinfektion wie SARS-CoV-2 sind drei Antikörperklassen wichtig: IgA und IgM sind die ersten Antikörper, die im Speichel (IgA) oder Blut (IgM) gebildet werden. Nach einer gewissen Zeit werden sie durch IgG ersetzt, das nur im Blut vorkommt.
Das hier vorgestellte BMBF-geförderte Projekt entwickelt Antikörpertests für IgM und IgG. Der Test kann demnach darauf hinweisen, ob sich eine Person erst kürzlich angesteckt hat (hohe IgM Antikörper) oder ob die Infektion schon länger besteht (hohe IgG Antikörper).
Zusammen mit der Foundation for Innovative New Diagnostics (FIND), eine mit der WHO zusammenarbeitende Non-Profit-Organisation, die neue Diagnostikverfahren bewertet, soll die Leistungsfähigkeit der entwickelten SARS-CoV-2 Tests extern evaluiert werden.
Einsatz in der Forschung
„Unsere Testkits entwickeln wir für die Wissenschaft, zum Beispiel für Seroprävalenzstudien, in denen untersucht wird, welcher Anteil der Bevölkerung bereits eine SARS-CoV-2 Infektion durchgemacht hat, und die Impfstoffforschung“, so Deschermeier. Mithilfe dieser Tests können aber auch wissenschaftliche Erkenntnisse darüber gewonnen werden, wie lange die Antikörperantwort nach einer überstandenen Infektion mit SARS-CoV-2 anhält.
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung öffnete zu Beginn der SARS-CoV-2 Pandemie das Rapid Response Modul der „Richtlinie zur Förderung eines Nationalen Forschungsnetzes zoonotische Infektionskrankheiten“ für einen Förderaufruf zur Erforschung von COVID-19. Ab dem 3. März 2020 konnten Forschende Anträge stellen, um zum Verständnis des Virus und dessen Ausbreitung beizutragen sowie um therapeutische und diagnostische Ansätze gegen COVID-19 zu entwickeln.