Screenings mit bis zu 100.000 Tests: Geht das?

Täglich rund 100.000 Personen könnten österreichweit zukünftig auf das SARS-CoV-2-Virus getestet werden. Die Kosten pro Test würden unter fünf Euro liegen, so die Pläne einer Expertengruppe. Im Zentrum dieser Idee steht die "RT-LAMP"-Methode, die belastbare Covid-19-Nachweise in rund 35 Minuten liefert. Bis diese Schnelltestvariante zur Anwendung kommen kann, wird es aber noch dauern.

Hinter der Abkürzung RT-LAMP verbirgt sich der Terminus "Loop-mediated isothermal amplification". Diese Methode hat Vorteile gegenüber dem derzeit für den Nachweis einer Covid-19-Infektion eingesetzten PCR-Test: die notwendige Vervielfältigung des Virus-Erbguts geht einfacher und rascher vonstatten.

Viel Personal, Technik und Know-how

Für den gängigen PCR-Nachweis einer akuten Infektion muss das in Form von RNA vorliegende Erbgut des Coronavirus SARS-CoV-2 in DNA umgewandelt und dann vielfach vermehrt werden. Letzteres erfolgt mittels eines Enzyms. Damit dieses aber seine Arbeit tun kann, müssen die robusten DNA-Doppelstränge für den jeweils nächsten Verdoppelungsschritt aufgeschmolzen werden. Daher wird die Probe immer wieder auf 95 Grad Celsius erhitzt. Das erfordert viel Know-how beim Fachpersonal, teure Präzisionsgeräte und letztendlich Zeit - nämlich drei bis vier Stunden, wie es in dem gestern, Donnerstag, vorgestellten Papier der Arbeitsgruppe unter dem Dach der Forschungsplattform "Covid-19 Future Operations" heißt, die die Politik in Sachen Corona-Maßnahmen berät

Bereits vor dem Sommer gelang es Wiener Forschern vom Institut für Molekulare Biotechnologe (IMBA) der Akademie der Wissenschaften (ÖAW) und vom Institut für Molekulare Pathologie (IMP) die RT-LAMP-Methode in Bezug auf den Nachweis des neuen Coronavirus zu verbessern. Die Forscher arbeiten momentan an der Entwicklung des Schnelltests, der allerdings noch nicht unmittelbar zur Verfügung stehen wird, wie der Mitentwickler des Ansatzes und Ko-Verfasser des Expertenpapiers, Julius Brennecke, vom IMBA auf Anfrage der APA erklärte.

Bei der seit rund 20 Jahren bekannten und etablierten biologischen Reaktion erfolgt die DNA-Vermehrung nicht in Zyklen, in denen die Temperatur punktgenau getaktet werden muss, sondern bei einer konstanten Temperatur von 63 Grad Celsius. "Der gerätetechnische Aufwand des Verfahrens ist sehr gering", schreiben die Experten, wodurch das Verfahren etwa auch dezentral z.B. bei Verdachtsfällen in Bildungs- oder Gesundheitseinrichtungen, bei Großveranstaltungen oder an Flughäfen angewendet werden könnte.

Der entscheidende Vorteil gegenüber dem PCR-Verfahren sei, dass innerhalb von rund 35 Minuten mit einem Ergebnis zu rechen ist. Der Virus-Nachweis lässt sich mit bloßem Auge am Farbwechsel von violett zu himmelblau erkennen. Der Nachteil: Das Virus kann nur mit etwas reduzierter Genauigkeit detektiert werden. "Eine Leistungs-Studie, welche die Falsch-Positiv und Falsch-Negativ-Raten genau bestimmt, ist noch ausständig", heißt es.

100.000 pro Tag getestete Personen

Eine etwas verminderte Sensitivität würde bei solchen Massenscreenings jedoch zugunsten der höheren Geschwindigkeit in Kauf genommen. Indem Pools gebildet werden - also eine gewisse Anzahl an Proben gemeinsam getestet werden, und erst dann einzeln überprüft wird, wenn zuvor die gesamte Probe ein positives Ergebnis liefert - würde der Durchsatz erhöht. "Durch Schaffung einer effizienten Proben-Logistik" sowie den pool-basierten PCR-Testungen und der RT-LAMP-Methode erscheine es möglich, schon bald auf 100.000 pro Tag getestete Personen zu kommen.

Als dritte Variante, um die Testkapazitäten deutlich zu erhöhen, führt die Arbeitsgruppe Verfahren an, die auf Next-generation-sequencing (NGS) basieren. Solche Methoden befänden "sich derzeit in der späten Entwicklungsphase" und sollten weiter vorangetrieben werden. Auch RT-NGS-Verfahren versprechen einige Vorteile: So könnten hier bei sehr großer Nachweisgenauigkeit gleich mehrere Zehntausend Proben zusammen getestet und trotzdem danach Personen zugeordnet werden. Gleichzeitig kann untersucht werden, ob es auch Infektionen mit anderen Viren gibt, was speziell in der Herbst- und Winterzeit eine wichtige Frage ist. Zur Durchführung braucht es jedoch teure Geräte. Bis zum Ergebnis dauere es rund zwölf Stunden.