Corona-Nachweise Es gibt mehr als PCR

Ob jemand mit dem Coronavirus infiziert ist, lässt sich per Antigen-Schnelltest und PCR klären. Die Forschung arbeitet allerdings an weiteren Methoden, um unter anderem Mutanten schneller zu erkennen.
In einem Labor werden Gurgeltest-Lösungen für die Analyse vorbereitet (Archivbild)

In einem Labor werden Gurgeltest-Lösungen für die Analyse vorbereitet (Archivbild)

Foto: Uwe Anspach / dpa

Wenn es im Hals kratzt oder die Corona-Warn-App anspringt, möchte man möglichst schnell wissen: Ist es Covid-19 oder nicht? Und falls es das Coronavirus sein sollte, ist es eine der neuen Mutanten?

Zwar lassen sich diese Fragen mithilfe von Antigen-Schnelltests, PCR und Erbgutsequenzierung beantworten. Doch die Kapazitäten sind knapp, und jede Methode hat ihre Nachteile: Antigen-Tests sind fehleranfälliger als die PCR. Die PCR dauert. Eine vollständige Erbgutsequenz ist sehr aufwendig.

Forscherinnen und Forscher arbeiten auch deshalb an zusätzlichen Wegen, eine Corona-Infektion möglichst schnell, genau und günstig zu erkennen oder auszuschließen.

Eine Möglichkeit ist die sogenannte Massenspektrometrie . Sie wird schon länger genutzt, um Proteine, Erbgut oder andere Biomoleküle zu analysieren, etwa in der Krebsmedizin. Der nun entscheidende Schritt ist, mit dem Verfahren auch Sars-CoV-2 zu erfassen.

Andrea Sinz, Professorin für Pharmazeutische Chemie an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, und ihr Team haben etwa eine Methode entwickelt, um Coronavirus-Proteine in Gurgelproben  zu entdecken.

Der Nachweis per Massenspektrometrie ist aufwendiger als per Schnelltest, kann aber auch mehr. Zunächst muss die Gurgellösung aufbereitet werden, ein Arbeitsschritt, der etwa eine Stunde in Anspruch nimmt, erklärt Sinz. Die Forscherin kooperiert mit dem Unternehmen SunChrom in Hessen, um die Probenvorbereitung zu automatisieren. Falls mit dem Verfahren in Laboren Hunderte oder Tausende Proben ausgewertet werden sollten, ist das wichtig. Die eigentliche Messung dauere nur Sekunden.

Bei der Massenspektrometrie wird das Verhältnis von Masse und elektrischer Ladung von Molekülen bestimmt. Kennt man den genauen Aufbau eines Proteins – was bei den Proteinen von Sars-CoV-2 der Fall ist – kann man mit der Methode sogar kleinste Veränderungen nachweisen. Was im Fall des Coronavirus bedeutet: Mutationen in den Proteinen entdecken.

Laut Sinz ist die Methode sehr genau. Ein fälschlicherweise positives Testergebnis, wenn jemand etwa mit einem anderen Coronavirus infiziert ist, sei ausgeschlossen, weil sie eindeutig die Sequenzen der Virusproteine nachweise. Auch lassen sich mit dem Nachweisverfahren kleinste Mengen viralen Materials aufspüren.

Das Verfahren könnte die PCR gut ergänzen, sagt Sinz. Massenspektrometer sind zwar teure Geräte, aber es gibt einige Kliniklabore, die damit ausgestattet sind. Sie hält es für realistisch, dass Getestete wenige Stunden nach der Probenentnahme ein Testergebnis erhalten können. Auch könnten zum Beispiel Schulen Proben gesammelt an eine nahe gelegene Klinik oder zu mobilen Teststationen bringen.

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Die Entwicklung stockt

Die Entwicklung des Testverfahrens gehe aber aktuell nicht voran, sagt die Wissenschaftlerin. Ihr fehlten die Genehmigung der Ethikkommission und Einverständniserklärungen von Patienten, um mit dringend benötigten Proben von Corona-Patienten weiterarbeiten zu können.

Thomas Alef vom ISEQ-IT, einem Unternehmen in Kaiserslautern, ist einen Schritt weiter. Das von ihm entwickelte Corona-Testverfahren wird von der US-Firma Agena Bioscience vertrieben, die auch das spezielle Massenspektrometer herstellt, das man für das Verfahren benötigt. »Wir sind ein mittelständisches Unternehmen. Wir entwickeln Tests, aber wir haben nicht die Kapazität, sie zu vertreiben«, sagt Alef. Mit einem der Geräte könne man bis zu 6000 Proben täglich analysieren. Wie spezifisch und wie sensitiv der Test ist, also wie häufig er falsch-positive oder -negative Ergebnisse liefert, wurde bereits untersucht. Die Ergebnisse werden zeitnah in einem wissenschaftlichen Journal publiziert, sagt Alef.

Das Verfahren beruht ebenfalls auf Massenspektrometrie. Statt Virusprotein wird, wie bei der PCR, Virus-Erbgut analysiert. »Das Verfahren ermögliche den gleichzeitigen Nachweis der aktuell relevanten Mutationen in einem Ansatz«, sagt Alef. So könne man zum Beispiel die Mutante B.1.1.7 identifizieren. Der Test lässt sich seiner Aussage zufolge schnell erweitern, falls weitere Mutanten auftauchen, die Sorgen bereiten.

Das Verfahren brauche zwar etwas mehr Zeit als eine PCR, sei aber weniger aufwendig als eine volle Sequenzierung des Erregers. »Die Methode füllt die Lücke zwischen PCR und voller Sequenzierung«, meint Alef. Dies könnte gerade in der aktuellen Situation helfen, in der es immer wichtiger wird, den Anteil neuer Virusmutanten am Infektionsgeschehen zu ermitteln.

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