Zur Eindämmung der COVID-19-Pandemie sind intelligente Teststrategien unvermeidlich. Das gilt auch für die Zeit während und nach der Impfung eines Großteils der Bevölkerung. Impfresistente Virus-Varianten vermehren sich derzeit in Regionen mit einer hohen „Durchseuchung„. Das sind Länder mit hohen Infektionszahlen. Hier sind viele Menschen bereits gegenüber SARS-CoV-2 immun. Durch zufällige Mutation passt sich das Virus der Situation an. Das Immunsystem kann das veränderte Virus durch sogenannte „Fluchtmutationen“ nicht mehr erkennen und gezielt bekämpfen. Diese „Escape-Varianten“, wie wir sie bereits aus Brasilien kennen (P.1 Variante), werden uns früher oder später auch erreichen oder sich bei uns entwickeln. Deshalb benötigen wir langfristige und nachhaltige Eindämmungsstrategien. „Den Kopf in den Sand zu stecken“ und mit „Lockdowns“ auf bessere Zeiten zu warten, ist medizinisch kompletter Unsinn. Die Ergebnisse dieser „Lockdown-Strategien“ sind mit dem „Jo-Jo-Effekt“ bei einer Gewichtsabnahme vergleichbar. Hinterher ist es noch schlimmer als vorher.

Welche Maßnahmen wären nun für intelligente Eindämmungs- und/oder Öffnungsstrategien geeignet? Die technisch aufwendigen, sehr unangenehmen und teuren Nasen-/Rachen-Abstriche mit anschließender PCR eignen sich nicht für regelmäßige Testungen größerer Personengruppen wie beispielsweise Betriebe oder Schulen. Daher kommen mittlerweile die sogenannten Antigen-Schnelltests zum Einsatz. Die Testdurchführung kann vor Ort durchgeführt werden und dauert etwa 15 Minuten. Die Empfindlichkeit dieser Tests ist allerdings deutlich geringer als die der PCR-Tests. In der Regel fallen die Antigen-Schnelltests nur bei einer großen Menge an Viren positiv aus. Die Empfindlichkeit (Sensitivität) für eine SARS-CoV-2-Infektion liegt zwischen 40 und 80% (gemäß RKI-Angaben 04/2021).

Was könnte nun ein kostengünstiger und effektiver Kompromiss sein? Zwischenzeitlich wurden zahlreiche sogenannte „direkte RT-PCR-Tests“ entwickelt (diRT-PCR). Diese verzichten auf die zeit- und kostenintensive Aufreinigung der entnommenen Probe (RNA-Fällung). Die „direkt-PCR-Tests“ sind äußerst kosteneffektiv und auch für ein „Massenscreening“ geeignet, also für die umfangreiche Testung der Bevölkerung. Problem ist aber auch hier, dass in der Regel unangenehme Nasen-/Rachenabstriche durch geschultes Personal entnommen werden müssen.

Aus diesem Grund haben wir ein „direktes-PCR“-Nachweisverfahren für SARS-CoV-2 aus Speichel/Gurgelwasser entwickelt. Dieses wird am Morgen vor dem Frühstück und der Mundhygiene eigenständig abgenommen (Dauer 30 Sekunden) und kann über einige Stunden ohne Kühlung gelagert bzw. in das Labor transportiert werden. So können beispielsweise sämtliche Mitarbeiter einer Firma die Proben von Zuhause mitbringen. Es besteht kein Infektionsrisiko bei der Probenentnahme, der Arbeitsablauf im Betrieb wird nicht beeinträchtigt und es muss keinerlei Personal für die Testdurchführung geschult oder abgestellt werden. Nach Eingang der Probe benötigt die PCR-Testung einschließlich Probenvorbereitung dann weniger als zwei Stunden (je nach Anzahl der Proben in der Regel 60-90 Minuten). Durch die standardisierte morgendliche Abnahme ist die Empfindlichkeit des Verfahrens sehr hoch. Dank einer innovativen Probenvorbereitung ist dieser neue PCR-Schnelltest sogar den üblichen und unangenehmen „PCR-Abstrichen“ aus dem Nasen-Rachenraum überlegen.

In Kombination mit den mittlerweile verfügbaren SARS-CoV-2 Antigentests aus Speichelproben ergeben sich nunmehr vollkommen neue, äußerst effektive und kostengünstige Testmöglichkeiten. Je nach Bedarf und Sicherheitsanforderungen können diese beiden Testverfahren aus einer Probe durchgeführt werden. Das Ergebnis des Antigentests ist sofort verfügbar und könnte beispielsweise das Einkaufen und den Restaurantbesuch mit Maske für einige Stunden ermöglichen. Das Ergebnis des PCR-Schnelltests geht dann binnen weniger Stunden (in der Regel 1-2 Stunden) ein und erlaubt riskantere Aktivitäten wie Konzertbesuche, Hotelübernachtungen oder Flugreisen über 2-3 Tage, ohne dass eine weitere Testung erforderlich ist.

Aufgrund des geringen Zeitaufwandes sowie der wenigen Reagenzien und Materialien kann dieser neue PCR-Test zu ähnlichen Konditionen wie Antigen-Schnelltests angeboten werden. Für die Kostenkalkulation ist vor allem der bürokratische Aufwand entscheidend. Die Testdurchführung benötigt lediglich wenige Minuten an Arbeitszeit und könnte zukünftig auch vollautomatisiert werden.

Das neue PCR-Testverfahren haben wir bereits über einen längeren Zeitraum (bis zu 10 Wochen) in mehreren Betrieben auf dessen Zuverlässigkeit hin geprüft und weiter optimiert. In allen Betrieben konnten bei folgendem Testprotokoll COVID-19-Ausbruchsgeschehen komplett verhindert werden: Jede/r teilnehmende/r Mitarbeiter/in führt einmal wöchentlich einen Routinetest durch. Zusätzlich kann jede/r Mitarbeiter/in selbst bei geringen Beschwerden (wie ungewöhnliche Kopf- und Gliederschmerzen) einen zusätzlichen Test veranlassen. Bei positiv getesteten Mitarbeiter/innen erfolgt eine zusätzliche Testung der unmittelbaren Kontaktpersonen (ggf. auch im Privatbereich). Positiv getestete Mitarbeiter/innen werden im weiteren Verlauf engmaschig mittels PCR kontrolliert und im Krankheitsfall medizinisch betreut.

SpaceC-Projekt 

Self-probing pcr and antigen-testing concepts for the elimination of COVID-19

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