SARS-CoV-2-Erbgut

Schnelltest soll Coronaviren im Abwasser nachweisen

Robert Klatt

Ein sich derzeit in der Entwicklung befindlicher Schnelltest soll SARS-CoV-2-Erbgut im Abwasser nachweisen können. Es wäre so möglich Quarantänemaßnahmen einzuleiten, bevor die infizierten Menschen Krankheitssymptome entwickeln.

Cranfield (England). Die global rapide steigenden Neuinfektionen mit dem Coronavirus SARS-CoV-2 sorgen dafür, dass nicht alle potenziell infizierten Menschen von Krankenhäusern und medizinische Laboren untersucht werden können. Die Wissenschaft hält es aufgrund der mangelnden Testkapazitäten daher für sehr wahrscheinlich, dass die Dunkelziffer, die 801.400 Menschen (Stand 31.03.2020), die laut Daten des Johns Hopkins Coronavirus Resource Center bestätigt am Coronavirus erkrankt sind, deutlich übersteigt. Problematisch sind besonders neue Infektionsherde, die zu spät erkannt werden und die so zu einer schnellen Verbreitung des Virus beitragen.

Wissenschaftler der Cranfield University und der Chinesischen Akademie der Wissenschaften haben nun im Fachmagazin Environmental Science & Technology einen Ansatz vorgestellt, der anhand von Abwasserproben Neuinfektionen mit dem Virus frühzeitig anzeigen soll. Genutzt werden könnte der Schnelltest, um Quarantänemaßnahmen für ein Gebiet einzuleiten, noch bevor die infizierten Personen Krankheitssymptome entwickeln. Dies ist essenziell, um die Ausbreitung des Virus zu verlangsamen, weil auch infizierte Personen ohne Symptome andere Menschen mit der Krankheit anstecken können.

Quarantänemaßnahmen dank Corona-Schnelltest

Laut Studienautor Zhugen Yang „könnte ein solcher Echtzeit-Nachweis ermitteln, ob es Covid-Patienten in einem Gebiet gibt und damit schnell weitere Tests, Quarantäne und andere Gegenmaßnahmen ermöglichen.“ Vorherige Studien haben bereits belegt, dass lebende Coronaviren auch im Urin und im Stuhl infizierter Menschen vorkommen. Die Wissenschaftler erklären außerdem, dass „ergänzende Studien zeigen, dass das Coronavirus nach Verlassen des Körpers noch bis zu mehrere Tage lang in der Umwelt überleben kann.“ Grundsätzlich sollte damit ein Nachweis von Corona-Infektionen über das Abwasser möglich sein.

Reaktionsketten sollen SARS-CoV-2-Erbgut zeigen

Das Funktionsprinzip des Schnelltests, der sich noch in der Entwicklung befindet, basiert auf einem bekannten Prinzip, das in der Vergangenheit bereits genutzt wurde, um Salmonellen, HIV, Malaria und das Zika-Virus im Abwasser nachzuweisen. Angewendet wurden solche Tests unter anderem in Uganda, wo innerhalb von nur 50 Minuten Nukleinsäuren des Malariaerregers im Abwasser nachgewiesen werden konnten. Laut Yang „ermöglicht dies dort eine schnellere und genauere Diagnose der Malaria als die PCR-Tests.“ Dies zeigt laut den Wissenschaftler, dass „ihr Test zweifellos das Potenzial hat Infektionen aufzuspüren.“

Hergestellt werden bis bisher verfügbaren Schnelltests mithilfe eines Spezialdruckers, der auf ein flexibles Trägermaterial verschiedene chemisch aktive Reagenzien aufgetragen. Anschließend kann der Einmaltest durch das Eintauchen in Abwasser und mehrmaliges Falten aktiviert werden. Sollten Krankheitserreger im Wasser vorkommen, wird dadurch eine Reaktionskette ausgelöst, die zu einer Verfärbung des Papiers führt.

Erkennung von SARS-CoV-2 noch nicht möglich

Wie Yang erklärt, „haben die Wissenschaftler bereits den Prototyp eines solchen Papiertests für den Nachweis genetischen Materials in Abwasser entwickelt.“ Bevor damit tatsächlich SARS-CoV-2-RNA erkannt werden kann, sind allerdings noch weitere Änderungen am Schnelltest nötig. Es ist daher trotz positiver Ergebnisse mit anderen Viren noch nicht sicher, ob es gelingen wird, das Funktionsprinzip auch auf das Coronavirus anzupassen.

Environmental Science & Technology, doi: 10.1021/acs.est.0c01174

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