Genschere ermöglicht Coronatest per Smartphone Cynthia Möthrath, 13.10.2020 14:20 Uhr
Ein Schnelltest zum Nachweis von Sars-CoV-2, welcher mithilfe eines Smartphones ein Ergebnis in nur fünf Minuten liefern kann: Forscher der Universität von Berkeley und des Gladstone-Instituts wollen ihn entwickelt haben. Noch steht er in den Startlöchern – wenn er sich behauptet, könnte er jedoch eine schnelle Lösung für Arztpraxen oder den Hausgebrauch sein.
Bisherige Standardtests für einen Nachweis von Sars-CoV-2 beruhen auf der Polymerase-Kettenreaktion (PCR): Dabei wird mit einem Primer ein bestimmter Abschnitt der Virus-RNA markiert und verdoppelt. Diese Reaktion muss etwa 20 bis 50 Mal wiederholt werden, um ein eindeutiges Ergebnis zu erhalten. Ein solcher Test ist daher relativ zeitaufwendig und dauert je nach Testkapazität mehrere Stunden. Da die benötigten Thermocycler teuer sind, werden solche Tests nur in Laboren durchgeführt.
Schnelles Ergebnis dank Genschere
Das neue Schnelltest-Verfahren, welches kürzlich mit dem Nobelpreis ausgezeichnet wurde, beruht auf der Genschere „Crispr“: Auch hier wird ein kurzes RNA-Molekül benötigt. Statt des Primers wird bei der Crispr eine Leit-RNA, die sogenannte „crRNA“, verwendet. Sie lagert sich am Virusgen an und wird vom Enzym Cas13 zerschnitten.
Dabei wird eine Reporter-RNA freigesetzt, welche einen Fluoreszenzmarker trägt. Durch einen Laser kann dieser Marker zum Leuchten gebracht werden. Die dabei entstehende Farbe kann mithilfe einer Kamera aufgenommen werden und liefert je nach Intensität Hinweise auf die enthaltene Virusmenge.
Der Test wird mit drei unterschiedlichen crRNA durchgeführt, um die Leistung des Verfahrens zu verbessern. So wird das Virusgen an mehreren Stellen zerschnitten. Bisherige Daten deuten darauf hin, dass bereits kleine Virusmengen von 100 Kopien/µl mit dem Verfahren nachgewiesen werden können. Ein PCR-Test kann sogar einzelne Viren detektieren. Für eine schnelle Diagnostik soll die Sensitivität des neuen Verfahrens jedoch ausreichend sein.
Breite Einsatzmöglichkeiten denkbar
Da beim Genschere-Verfahren auf ein Erhitzen und Abkühlen verzichtet werden kann, liegt das Ergebnis des Tests sehr schnell vor: Bereits nach fünf Minuten soll er Klarheit bringen. Die notwendigen Geräte sind so groß wie ein kleines Päckchen, daher könnten sie nicht nur in Laboren, sondern auch in Arztpraxen oder sogar in den eigenen vier Wänden verwendet werden. Die Analyse der Farbreaktion kann mit einer guten Smartphone-Kamera durchgeführt werden.
Ein solches Testverfahren könnte nicht nur für den einmaligen Nachweis von Sars-CoV-2 nützlich sein, sondern auch für Verlaufsbeobachtungen oder zur Beurteilung der Infektiösität. Bisher wurde die Sensitivität nur an fünf Abstrichen untersucht, nun sollen weitere Studien folgen, um einen möglichen klinischen Einsatz zu ermitteln.