Krankmachende Viren in Patientenproben können künftig schneller identifiziert werden. Ein Forscherteam des deutschen Robert-Koch-Instituts (RKI) entwickelte ein neues Verfahren, mit dem Proben auf hunderte verschiedene Viren gleichzeitig untersucht werden können.
Bisher kommen in der Routinediagnostik vor allem Tests auf Antikörper oder PCR-Tests wie beim Coronavirus zum Einsatz. Damit kann man jedoch nur gezielt nach einzelnen Viren suchen und nur eine begrenzte Anzahl von Viren pro Probe testen. Das kann problematisch sein, weil es wertvolle Zeit kostet.
Molekülmasse gibt Aufschluss
RKI-Forschende setzen nun bei ihrer neuen Methode auf die Massenspektrometrie, denn diese kann die Masse von Molekülen und damit deren Identität und Menge bestimmen. Sie ist die zentrale Technik für die Untersuchung von Proteinen. Proteine sind die Bausteine des Lebens und kontrollieren nahezu alle zellulären Funktionen. Auch Viren bilden verschiedene Proteine und können so indirekt mit Hilfe der Massenspektrometrie identifiziert werden.
Viren-Verzeichnis erstellt
Die Forschenden erstellten zunächst eine sogenannte Spektren-Bibliothek mit den spezifischen Fingerabdrücken von 1,4 Millionen viralen Proteinsequenzen. Damit sind fast alle bekannten, beim Menschen potenziell krankmachenden Viren abgedeckt – das sind mehr als 300. Die Werte aus Patientenproben können mit den Daten der Bibliothek abgeglichen werden, so dass sich auf diese Weise in einer einzigen Patientenprobe zeitgleich Proteine von 331 sogenannten humanpathogenen Viren identifizieren lassen. Und das in gerade einmal zwei Stunden.
Für Bakterien bereits Standard
Die RKI-Forschenden gehen davon aus, dass der Massenspektrometrie in der Diagnostik von viralen Infektionskrankheiten künftig eine entscheidende Rolle zukommen könnte, auch bedingt durch Fortschritte in der Technologie und durch KI-gestützten Datenanalyse. Für die Diagnostik von bakteriellen Infektionen nutzen viele Labore die Massenspektrometrie bereits standardmäßig. Die Studienergebnisse wurden im Fachmagazin „Nature Communications“ veröffentlicht.
Montanuni Leoben: Atemtest auf Viren, Bakterien, Pilzsporen
Wissenschafter der Montanuniversität Leoben entwickelten kürzlich ebenfalls ein Konzept für einen neuen Schnelltest zur Erkennung von Viren, Bakterien und Pilzsporen in der Atemluft. Dieser funktioniere ähnlich wie ein Alkoholtestgerät, das Ergebnis liege innerhalb von Minuten vor. Am Markt ist dieser Test allerdings noch nicht. „Aktuell sind wir auf der Suche nach Industriepartnern, um diesen Test weiterzuentwickeln, in eine Produktion zu überführen und so vielen Patienten helfen zu können“, erklärt Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. Christian Mitterer, Leiter des Lehrstuhls für funktionale Werkstoffe und Werkstoffsysteme an der Montanuni Leoben.
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