neoLAMP zum einfachen und schnellen Nachweis von SARS-CoV-2

Die Corona-Pandemie führt zu spürbaren Einschnitten in Beruf und Privatleben, mit drastischen Folgen für die globale Wirtschaft. Zur Bewältigung der medizinischen Krise ist das Unterbrechen von Infektionsketten zentral. Die Basis hierfür sind zuverlässige Testverfahren, die es ermöglichen, Infektionen schnell und effektiv nachzuweisen. Fraunhofer IME Forschende entwickelten ein neues SARS-CoV-2-Testverfahren. Dieses reduziert die bisherige Nachweiszeit von ca. vier Stunden auf unter eine Stunde– und durch den Wegfall komplexer, kostspieliger Analysegeräte ist eine Vor-Ort-Testung möglich.

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Schnelles Ergebnis

Forscher*innen der Abteilung Funktionelle und Angewandte Genomik entwickelten einen einfachen, robusten Schnelltest für Pflanzenviren. Aufgrund der besonderen Pandemiesituation entwickelten sie diesen für den Nachweis von SARS-CoV-2 weiter. Mit dem neuen Testverfahren verkürzt sich die bisherige Nachweiszeit von ca. vier Stunden auf unter eine Stunde – und ermöglicht durch den Wegfall komplexer und kostspieliger Analysegeräte eine Vor-Ort-Testung. Im Gegensatz zu anderen Schnellnachweisen, wie den Antigentests, gelingt dies mit der sogenannten Loop-Mediated-Isothermal-Amplification-Methode (LAMP). Das Grundprinzip dieser Methode beruht auf dem Nachweis von Teilen der viralen genetischen Information. Im Gegensatz zum aktuellen Standardtest basiert die Nachweisreaktion nicht auf einer Polymerase-Kettenreaktion (PCR), sondern auf der isothermalen Vermehrung der gewünschten Zielsequenzen des Virus.

Einfache Durchführung

Anstelle eines tiefen Abstrichs aus Rachen oder Nase, der von ielen als unangenehm empfunden wird, kann der neue Test (neoLAMP) auch über eine Mundspülung oder den vorderen Nasenabstrich erfolgen. Dies ist ohne weitere aufwendige Aufreinigung der Proben möglich. Unser neoLAMP ist sensitiver und zuverlässiger als der Antigen Schnelltest, wie man ihn aus den Testzentren kennt, aber einfacher und schneller als der Goldstandard PCR. Für ein gesichertes Ergebnis, werden zwei unabhängige Bereiche des Virusgenoms vervielfältigt. Dadurch wird gewährleistet, dass auch beim Auftreten verschiedener Virusvarianten die Wahrscheinlichkeit eines korrekten Testergebnisses nicht geschmälert wird. Der einfache Nachweis des Ergebnisses erfolgt ähnlich wie beim Antigen Schnelltest mittels eines Teststreifens (Lateral Flow Dipstick). Ist der Test positiv, erscheint eine deutliche rote Linie. Neben der internen Kontrolllinie zeigt eine zusätzliche Linie das Vorhandensein des humanen Actin Gens aus Schleimhautzellen im Abstrich an. Dies dient als Nachweis der korrekten Probennahme und der Funktionsfähigkeit des Tests.

Zuverlässiger Nachweis

In zahlreichen Laboruntersuchungen konnten mit unserer neoLAMP auch Proben mit sehr geringer Viruslast sicher detektiert werden. Die Nachweisgrenze liegt bei ca. 104 Viruskopien pro Milliliter Probe – dies liegt etwa um den Faktor hundert bis tausend unter dem vom RKI als gerade noch infektiös beschriebenen Schwellenwert. Auch klinische Patientenproben wurden untersucht – der Test erwies sich als sensitiv und spezifisch und zeigte somit eine sehr gute Übereinstimmung mit Referenzergebnissen der PCR. Dabei waren verschiedene Virus Varianten sehr gut nachweisbar. Zusätzlich zeigen erste Laborergebnisse, dass durch Anpassung des Tests auch gezielt zwischen den Varianten unterschieden werden kann. Die Entwicklung der SARS-CoV-2 neoLAMP erfolgte mit Mitteln der Fraunhofer-Gesellschaft aus dem Programm »Fraunhofer vs. Corona«.

Pflanzenpathogene

 

LAMP-Test für die Detektion von Pflanzenviren.