COVID-19-Forschung: Neuer Antikörper-Schnelltest liefert Ergebnis in wenigen Minuten

Antikörper-Schnelltest bei Kranken und Genesenen

Forschende haben einen neuen Schnelltest zum Nachweis von Corona-Antikörpern entwickelt. Das Testverfahren liefert ein Ergebnis in nur zwölf Minuten. Laut den Fachleuten gebe es bislang keine Berichte über einen immunologischen Test für COVID-19, der so schnell und mit so hoher Genauigkeit Daten liefere.

Neben den Impfungen gehören Tests auf das neuartige Coronavirus SARS-CoV-2 zu den wichtigsten Schutzmaßnahmen im Kampf gegen die Corona-Pandemie. Allerdings lassen die Ergebnisse meist lange auf sich warten. Doch Forschende berichten nun über einen Antikörper-Schnelltest, der das Ergebnis in nur wenigen Minuten liefern soll.

Zuverlässiger Nachweis innerhalb von Minuten

Laut einer aktuellen Mitteilung der Eberhard Karls Universität Tübingen hat ein internationales Forschungsteam der Universitäten Paraná (Brasilien) und Tübingen einen Schnelltest entwickelt, der innerhalb von Minuten Antikörper gegen den COVID-19 Erreger SARS-CoV-2 im Blut zuverlässig nachweisen kann.

Wie die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in der Fachzeitschrift „ACS Sensors“ berichten, lässt sich das neue Verfahren aufgrund eines einfachen Messprinzips ohne teure Instrumente durchführen und ist daher auch für mobile Teststationen oder für Labore in wirtschaftlich weniger entwickelten Regionen geeignet.

Zudem sei die neue Diagnosemethode deutlich schneller als das sogenannte ELISA-Verfahren, das in der Labordiagnose von Antikörpern seit Jahrzehnten als Goldstandard gilt.

Ein Tropfen reicht aus

„Nur eine kleine Probenmenge wird für den Test benötigt: gerade mal ein Tropfen reicht aus, der zwei Mikroliter Serum enthält“, erläuterte der Erstautor der Studie, Professor Luciano F. Huergo von der Universität Paraná.

„Zudem ist es möglich, Vollblut einzusetzen, das heißt die normalerweise notwendige Abtrennung der löslichen Blutbestandteil kann für die Diagnose entfallen.“ Dies ermögliche den Einsatz des Tests an Pflege- und Teststationen vor Ort.

„Ein ausgestattetes Labor sowie der Einsatz spezieller Geräte ist für die Durchführung nicht unbedingt erforderlich.“ Darüber hinaus sei die Gesamtreaktionszeit laut Huergo 15-mal kürzer als die des klassischen ELISA-Tests. „Dadurch können Hunderte von Proben in wenigen Stunden getestet werden.“

Den Angaben zufolge basiert das neue Testverfahren auf magnetischen Nanopartikeln, die mit viralen Antigenen beschichtet sind.

Zur Durchführung des Tests wird Blutserum oder Blut auf die Testoberfläche aufgetragen und nach ungefähr zwei Minuten werden die Nanopartikel gewaschen und mit einer Entwickler-Reagenz behandelt.

Wenn die Blutprobe Antikörper gegen das Coronavirus aufweist, kommt es zu einem Farbumschlag. Während beim traditionellen ELISA-Test das Ergebnis nach etwa drei Stunden vorliegt, benötigt die neue Methode nach den Ergebnissen der Studie lediglich zwölf Minuten.

Test liefert auch Daten über Menge an Antikörpern

Im Allgemeinen bilden sich Antikörper gegen das Coronavirus SARS-CoV-2 elf bis 16 Tage nach Auftreten der Symptome aus. Einige Patientinnen und Patienten produzieren jedoch bereits zwei bis vier Tage nach den ersten Krankheitssymptomen Antikörper in nachweisbaren Konzentrationen.

Daher können immunologische Tests als zusätzliche Instrumente zur Identifizierung von Patientinnen und Patienten in der akuten Phase der COVID-19-Erkrankung beitragen oder von Erkrankten, die in der PCR-Untersuchung als falsch negativ getestet wurden.

„Unser Test schnitt insbesondere bei Proben mit niedrigen Antikörpertitern besser ab als das ELISA-Verfahren“, so Professor Karl Forchhammer vom Interfakultären Institut für Mikrobiologie und Infektionsmedizin der Universität Tübingen.

„Die Methode arbeitete mit einer Sensitivität von 87 Prozent sowie einer Spezifität von 99 Prozent der getesteten Covid-19-Proben.“ Schon mit dem bloßen Auge könnten positive und negative Ergebnisse festgestellt werden. Durch den Einsatz zusätzlicher Instrumente, wie eines Microplate-Readers, könne die Präzision des Tests noch weiter gesteigert werden.

„Ein weiterer Vorteil gegenüber dem ELISA-Vefahren besteht darin, dass das Farbergebnis unseres neuen Verfahrens direkt proportional zur Antikörperkonzentration ist“, erklärte Huergo. „Mit anderen Worten, die neue Methode liefert Daten über die Menge an Antikörpern und nicht nur über ihr Vorhandensein oder Nichtvorhandensein.“

„Meilenstein” in der immunologischen Diagnostik

Zudem zeigt die Studie, dass die neue Technologie auch auf die serologische Diagnose anderer Krankheiten angepasst werden kann. Professor Huergo zufolge habe das neue Verfahren das Potenzial, den seit den 1970er Jahren verwendeten ELISA-Test zu ersetzen.

„Wir glauben, dass diese Technik einen Meilenstein in der Entwicklung der immunologischen Diagnostik darstellt.“ In der Forschungsliteratur gebe es laut dem Experten keine Berichte über einen immunologischen Test für COVID-19, der so schnell, mit so hoher Genauigkeit und vor allem so geringen Kosten Daten liefere.

Die Autorinnen und Autoren der Studie gehen davon aus, dass das neue Verfahren in Zukunft zu vergleichbaren Kosten für jeweils eine Diagnose wie der ELISA-Test angeboten werden kann. „Der Test erfordert nur minimale Instrumentierung in allen Produktionsphasen und soll nun mit einer größeren Anzahl von Proben sowie für die Massenproduktion evaluiert werden“, so Dr. Khaled Selim, der Leiter des deutschen Teams an der Universität Tübingen.

„Wir glauben, dass unsere schnelle und quantitative Methode zum Nachweis von SARS-CoV-2-Antikörpern dabei helfen kann, Fälle von Covid-19 zu verfolgen, insbesondere in Entwicklungsländern wie Brasilien, die nicht den Luxus haben, regelmäßige PCR-basierte Tests im Rahmen der Krankenversorgung durchzuführen.“

Über die Innovationsagentur der Universität Paraná, die über die gesetzlichen und Patentrechte verfügt, steht die Technologie für Forschungs-, Entwicklungs- und Innovationspartnerschaften zur Verfügung. (ad)