Coronavirus: Wiener Forscher entwickeln einfachen und sensitiven Test

Wiener Forscher haben ein neues, einfaches und günstiges Testverfahren auf Covid-19 entwickelt, das weder spezielle Laborausrüstung noch Expertenwissen erfordert. Es eigne sich für breite Screenings vor allem in wirtschaftlich benachteiligten Ländern, teilten das Institut für Molekulare Biotechnologe (IMBA) der Akademie der Wissenschaften (ÖAW) und das Institut für Molekulare Pathologie (IMP) mit.

Komplexer PCR-Test

Derzeit werden für den Nachweis einer Covid-19 Infektion PCR-Tests eingesetzt. Weil das Erbmaterial des Coronavirus SARS-CoV-2 als RNA vorliegt, muss dieses für den PCR-Nachweis in einem ersten Schritt in DNA umgewandelt werden, die dann millionenfach vermehrt wird.

Dabei wird mittels eines Enzyms die DNA viele Male verdoppelt. Für den jeweils nächsten Verdoppelungsschritt müssen die DNA-Doppelstränge aber aufgeschmolzen werden - und dazu muss die Probe jeweils auf 95 Grad Celsius aufgeheizt werden. "Für diese zyklische Reaktion braucht man relativ teure und ausgefeilte Geräte sowie Fachpersonal - was in abgelegenen oder ressourcenarmen Umgebungen schwer zu bewerkstelligen ist", erklärte Julius Brennecke vom IMBA gegenüber der APA.

Er hat nun gemeinsam mit Andrea Pauli vom IMP und den drei Doktorats Studenten Max Kellner, Julian Ross und Jakob Schnabl eine seit rund 20 Jahren bekannte und etablierte Reaktion, die sogenannte "Loop-mediated isothermal amplification" (RT-LAMP), verbessert. Der Vorteil dieses Verfahrens ist, dass die Vermehrung der DNA nicht zyklisch stattfindet, sondern bei einer konstanten Temperatur - im konkreten Fall bei 63 Grad Celsius. Die Aufschmelzung des DNA-Doppelstrangs erfolgt hier über ein Enzym.

Sensitivität verbessern

"Wir konnten in unserer Arbeit das Verfahren robuster und sensitiver machen", sagte Andrea Pauli. Bisher sei die Sensitivität die Achillesferse dieses Verfahrens gewesen, nun konnte das Wiener Forscherteam dieses auf ein Niveau verbessern, das einer PCR-ähnlichen Sensitivität entspricht. Die Forscher arbeiteten dabei mit der Klinik Favoriten (Kaiser-Franz-Josef Spital) zusammen, die Patienten-Proben für die Tests bereitstellte.

In nur 30 Minuten lässt sich mit dem neuen Test ein Virus-Nachweis mit dem bloßen Auge durch einen Farbwechsel von violett zu himmelblau im Reaktionsgefäß beobachten. Weder spezielle Laborausrüstung noch Expertenwissen sind dafür erforderlich - der schwierigste Schritt besteht darin, die Probe während der 30 Minuten der Reaktion auf einer stabilen Temperatur von rund 63 Grad Celsius zu halten, was selbst mit Hilfe von Küchengeräten möglich sei.

"Wir hoffen, dass unsere Methode nicht nur in Industrieländern, sondern auch in Schwellen- und Entwicklungsländern überall auf der Welt einen wirklichen Unterschied machen wird. Empfindliche, erschwingliche und schnelle SARS-CoV-2-Screening- und Diagnostikansätze werden überall dringend benötigt", so Brennecke.

Die Arbeit wurde auf dem Preprint-Server biorxiv veröffentlicht.