SARS-CoV-2: Neues Verfahren liefert Corona-Testergebnis in rund 16 Minuten

Corona-Testergebnis in 16 Minuten

Es wird immer wieder hervorgehoben, dass viel mehr Menschen auf das Coronavirus SARS-CoV-2 getestet werden sollten, um die Pandemie in den Griff zu bekommen. Doch solche Tests dauern derzeit noch relativ lange. Forschende aus Deutschland haben jetzt aber eine neue Methode entwickelt, die etwa zehnmal schneller zum Corona-Testergebnis führt.

Einen Test auf SARS-CoV-2 durchzuführen und auszuwerten dauert laut einer Mitteilung aktuell mehr als zwei Stunden – und so kann ein Labor pro Tag nur eine sehr begrenzte Zahl von Menschen testen. Forschende der Universität Bielefeld haben nun mit mehreren Kooperationspartnern in einer Studie ein Verfahren entwickelt, das rund zehnmal schneller ein Ergebnis liefert. „Der Test dauert nur rund 16 Minuten“, so Professor Dr. Christian Kaltschmidt vom Lehrstuhl für Zellbiologie der Universität Bielefeld. „Die Methode ist zudem günstiger als die herkömmlichen Tests.“

Tests helfen bei der Eindämmung des Virus

Inzwischen sind weltweit mehr als zehn Millionen Infektionen mit dem neuartigen Coronavirus bestätigt. Einen wirksamen Impfstoff oder eine Therapie gegen SARS-CoV-2 gibt es derzeit noch nicht. Hinzu kommt, dass nicht jede infizierte Person auch Symptome entwickelt. Die wirksamste Methode, um die Verbreitung einzudämmen, sind im Moment daher Tests: Wer sich infiziert hat, wird isoliert und verbreitet den Erreger nicht.

Das gängigste Verfahren, um zu testen, ob sich jemand mit SARS-CoV-2 infiziert hat, sind sogenannte PCR-Tests, die das genetische Material des Virus als Grundlage nutzen. Das haben auch die Bielefelder Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in ihrer Studie gemacht.

Den Angaben zufolge laufen PCR-Tests immer nach einem ähnlichen Schema ab. Zunächst wird genetisches Material von einer Testperson benötigt. Das wird in der Regel durch einen Abstrich im Mund-, Nasen- oder Rachenraum gewonnen.

„Wenn ein Mensch sich mit SARS-CoV-2 angesteckt hat, dann ist in der Probe auch genetisches Material des Virus enthalten, das als sogenannte RNA vorliegt“, erklärt Kaltschmidt. Die RNA-Moleküle werden in einem chemischen Verfahren isoliert. Danach ist allerdings zu wenig RNA enthalten, als dass ein Test sie sofort nachweisen könnte. Deswegen muss sie vervielfältigt werden.

Zeit und Aufwand sparen

Dies geschieht bei einer sogenannten Polymerase-Kettenreaktion, die dem PCR-Verfahren seinen Namen gegeben hat (Polymerase Chain-Reaction). Wie in der Mitteilung erklärt wird, läuft sie in einem Gerät ab, das sich Thermocycler nennt. Dieses fährt die Temperatur nach einem vorher festgelegten Programm hoch und wieder herunter.

In Kombination mit bestimmten Zusatzstoffen, einem Enzym mit Kopierfunktion und Stabilität bei hoher Temperatur vervielfältigt sich dadurch das genetische Material, bis so viel vorhanden ist, dass sich damit laut den Fachleuten SARS-CoV-2 nachweisen lässt – sofern jemand infiziert ist.

Die Bielefelder Zellbiologinnen und Zellbiologen haben bei ihrem Verfahren einen speziellen Thermocycler eingesetzt – den NEXTGENPCR. Den Forschenden zufolge laufen die Reaktionen in dem Gerät durch das besondere Design, das mehrere Temperaturzonen umfasst, besonders effektiv und vollautomatisch ab.

„Beim Vorgehen haben wir uns am sogenannten Drosten-Protokoll der Berliner Charité und am Protokoll des Centers of Disease Control and Prevention in Atlanta orientiert“, so Kaltschmidt. Das sind Standards für Tests auf das Coronavirus SARS-CoV-2. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler konnten mir ihrer Methode die Ergebnisse herkömmlicher PCR-Tests wiederholen – nur in deutlich kürzerer Zeit und mit weniger Aufwand. Die Ergebnisse wurden auf dem medizinischen Preprint-Server „medRxiv“ veröffentlicht.

570 Tests pro Stunde

Der Thermocycler wurde von dem niederländischen Unternehmen Molecular Biology Systems B.V. entwickelt. Für die Tests auf SARS-CoV-2 schrieben die Entwickler eine Software, die sowohl die benötigte Zeit als auch die Arbeitsschritte verringert. „Wir haben dazu sehr viele positive Rückmeldungen erhalten“, sagte Gert de Vos, Gründer und Geschäftsführer des Unternehmens.

Den Angaben zufolge kann das Gerät mehrere Proben parallel analysieren – damit sind mit einem einzigen Thermocycler pro Stunde rund 570 Auswertungen möglich. Kaltschmidt sieht viele Vorteile in dem neuen Verfahren. So könnte ein solcher Test etwa vor allem dort zum Einsatz kommen, wo schnelle Ergebnisse gefragt sind. „Wenn beispielsweise Kreuzfahrtschiffe ihren Betrieb wieder aufnehmen, könnten sie in kurzer Zeit jede Person testen, bevor sie an Bord geht.“

Beteiligt an der Studie waren auch das Herz- und Diabeteszentrum NRW in Bad Oeynhausen, die Arbeitsgruppe molekulare Neurobiologie der Universität Bielefeld, das Evangelische Klinikum Bethel sowie der Forschungsverbund Biomedizin Bielefeld OWL e.V. (ad)