Bienen sollen Corona „erschnüffeln“ APOTHEKE ADHOC, 20.05.2021 14:59 Uhr
Corona-Tests gehören mittlerweile zum Alltag wie das Virus selbst. Je nach Testverfahren können jedoch Minuten bis Tage vergehen, bis das Ergebnis vorliegt. Das Start-up InsectSence hat nun eine wesentlich schnellere Methode ermittelt: Bienen sollen auf den Geruch des Virus reagieren und innerhalb von Sekunden ein zuverlässiges Ergebnis liefern können.
Dass Spürhunde auf bestimmte Gerüche trainiert werden, ist keine Seltenheit und durchaus verbreitet. Bei Bienen sorgt dies jedoch zunächst für Verwirrung. Doch die Tiere können flüchtige Stoffe mit einer Empfindlichkeit von Teilen pro Billion erkennen, erklärt das Start-up InsectSence. So würden sie beispielsweise eine Blume in einigen Kilometern Entfernung finden. Somit könnten auch Bienen – ähnlich wie Hunde – mithilfe eines speziellen Trainings lernen, bestimmte Stoffe zu detektieren. Innerhalb weniger Minuten könnten sie beispielsweise darauf trainiert werden, den Geruch von mit Sars-CoV-2 infizierten Proben zu erkennen.
Denn bei einer Infektion kommt es zu Stoffwechselveränderungen im Körper, die einen speziellen Geruch verursachen. Diesen Unterschied können die Bienen erkennen. Trainiert wurden sie mit der pawlowschen Konditionierungsmethode: Immer, wenn die Bienen dem Duft der infizierten Probe ausgesetzt waren, erhielten sie eine Belohnung in Form von Zuckerwasser. Dafür streckten sie ihre Zungen heraus, um die Lösung aufzunehmen. Durch mehrmaliges Wiederholen verknüpfen die Bienen den Geruch schließlich mit der Belohnung – auch ohne Zuckerwasser kommt es schließlich durch die Konditionierung dazu, dass die Bienen ihre Zunge herausstrecken, sobald sie den Duft erschnüffeln.
Genau das will sich das Team zunutze machen – eine trainierte Biene könne so infizierte Proben innerhalb weniger Sekunden erkennen. Mit mehr als 150 Tieren wurde die Forschung im Biosicherheitslabor von Wageningen Bioveterinary Research durchgeführt. Dabei zeigten die Bienen sehr gute Ergebnisse beim Unterscheiden der Proben von gesunden und mit Sars-CoV-2 infizierten Nerzen. Ähnlich gute Ergebnisse wurden auch in späteren Experimenten mit menschlichen Proben erzielt.
Im nächsten Schritt soll der Ansatz nun weiter verbessert und an der Skalierbarkeit gearbeitet werden. „Bienen sind weltweit zugänglich, so dass man nur noch eine Maschine braucht, um Bienen trainieren zu können“, so das Team. Daher wurde bereits ein Prototyp entwickelt, der automatisch mehrere Bienen gleichzeitig trainieren kann. Die „BeeSence“-Technologie könne somit ein sehr effektives Diagnosesystem für einkommensschwache Länder sein.
InsectSence und die Wissenschaftler:innen der Wageningen University & Research arbeiten zudem an einer weiteren Technologie: „LumiNose“, ein Biochip, der Insektengene verwendet, soll zur genauen Erkennung von flüchtigen Substanzen eingesetzt werden und sogar den Schweregrad einer Krankheit erkennen können.