Forscherinnen der MLU entwickeln neuartigen Corona-Test mit Massenspektrometer

Forscherinnen der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) haben eine innovative Technik entwickelt, um das Coronavirus SARS-CoV-2 mit handelsüblichen Massenspektrometern nachzuweisen. Die neuartige Methode, die im Fachjournal „Clinical Proteomics“ vorgestellt wurde, nutzt bereits in Krankenhäusern und Laboren vorhandene Geräte zur Erkennung von Bakterien- und Pilzinfektionen. Innerhalb von nur zwei Stunden – von der Probenentnahme bis zum Resultat – ist der Nachweis möglich. Die vielseitige Methode kann laut dem Forschungsteam leicht auf andere Erreger angepasst werden und zeigt vielversprechende Anwendungen für zukünftige Pandemien auf.

Um das Verfahren einzusetzen, ist lediglich ein Nasen- oder Rachenabstrich erforderlich. Anschließend wird die Probe vorbereitet und in Sekundenschnelle von einem Massenspektrometer analysiert. Die sogenannte MALDI-TOF-Massenspektrometrie verwendet einen Laserpuls, um die Proben in die Gasphase zu überführen. Dies ermöglicht die präzise Messung der Massen einzelner Bestandteile. „Durch diese Methode können wir direkt und eindeutig einzelne Viruspartikel des Coronavirus messen, wodurch falsch-positive Ergebnisse vermieden werden können“, erläutert Prof. Dr. Andrea Sinz vom Institut für Pharmazie der MLU, die auf Massenspektrometrie und Proteinforschung spezialisiert ist. Bereits im Juli 2020 konnte ihr Team zeigen, dass die Methode grundsätzlich für den Nachweis von SARS-CoV-2 geeignet ist. Damals erforderte die Methode jedoch aufwendigere Verfahren und komplexere Geräte.

Der entscheidende Vorteil dieser neuen Methode liegt darin, dass MALDI-TOF-Massenspektrometer bereits heute in vielen Laboren und Kliniken zur Diagnose von Bakterien- und Pilzinfektionen genutzt werden und somit sofort einsatzbereit sind. Die Geräte können sogar zwischen verschiedenen Virusvarianten unterscheiden. Zwar ist die Sensitivität der Methode derzeit noch nicht mit der der Polymerasekettenreaktion (PCR), dem bisher empfindlichsten Coronatest, vergleichbar. Dies bedeutet, dass Infektionen mit sehr geringer Viruslast möglicherweise nicht erkannt werden. Allerdings zeichnet sich das Verfahren durch seine Geschwindigkeit und flexible Anwendbarkeit aus. Lydia Kollhoff, Erst-Autorin der Studie, betont: „In akuten Phasen könnte die Methode eine ideale Ergänzung zur PCR sein, da wir damit schnell eine große Anzahl von Proben analysieren können. Schnelle und zuverlässige Ergebnisse könnten helfen, Ausbrüche effektiver einzudämmen.“ Zusätzlich könnte das Prinzip des Nachweises während zukünftiger Pandemien leicht auf andere Erreger übertragen werden und die PCR-Tests ergänzen.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der MLU arbeiten gemeinsam mit dem Universitätsklinikum Leipzig daran, die Methode weiter zu optimieren. Nach erfolgreicher Entwicklung könnte eine Zertifizierung beantragt werden, um die Methode auch in klinischen Umgebungen anwenden zu können.

Diese wegweisende Studie wurde durch finanzielle Unterstützung des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz sowie der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) ermöglicht.

Quelle: Kollhoff L. et al. Entwicklung eines schnellen und spezifischen MALDI-TOF-Massenspektrometrie-Verfahrens zum Nachweis von SARS-CoV-2. Clinical Proteomics (2023). doi: 10.1186/s12014-023-09415-y