SARS-CoV-2 in Aerosolen

Mittlerweile verdichten sich die Hinweise auf eine Übertragung des Coronavirus SARS-CoV-2 über kleinste Wassertropfen, sogenannte Aerosole. Das spielt auch für das Ansteckungsrisiko eine Rolle. So können Aerosole viele Meter zurücklegen und sich stundenlang in der Luft halten.

Für den Nachweis von SARS-CoV-2 in Aerosolen nutzen wir gegenwärtig zwei Sammel-Verfahren:

1. Sammlung der SARS-CoV-2-Aerosole über mehrere Stunden mit einem Biosampler (TE-BC251 NIOSH Bioaerosol Cyclone)

Der Biosampler wurde von dem National Institute for Occupational Safety and Health der USA (NIOSH)  entwickelt und sammelt Aerosol-Partikel unterschiedlicher Größe. Das Gerät kam bereits in mehreren COVID-19-Studien zum Einsatz.

2. Sammlung der SARS-CoV-2-Aerosole über einen Zeitraum von 4-6 Stunden mit einer einfachen Kondensationsfalle

Dieses Verfahren zum Sammeln der Raumluft-Aerosole wurde von uns selbst entwickelt und hat bereits erstaunlich gute Ergebnisse erzielt. Die ersten Ergebnisse werden in Kürze wissenschaftlich publiziert. Die Methode ist vergleichsweise einfach und äußerst kostengünstig. Gegenwärtig arbeiten wir daran, dieses Verfahren sowohl für den täglichen Routine-Einsatz als auch für eine kürzere Messdauer zu optimieren.

Nach dem Einsammeln der Aerosole werden diese mit einer sogenannten quantitativen RT-PCR auf das Vorliegen von SARS-CoV-2 untersucht. Dieses Verfahren benötigt lediglich 45 Minuten und kann auch geringste Virusmengen nachweisen.

Mit diesen Verfahren können wir herausfinden, ob sich in einem Raum oder an einem Standort Coronaviren sammeln. Ziel ist es, mehr über die Verbreitung von SARS-CoV-2 in Innenräumen zu erfahren und potenzielle Gefahrenzonen zu erkennen, um sie dann auch zu meiden.

Besonders wichtig wären allerdings einfache und kostengünstige Testverfahren für die Erkennung von ansteckenden SARS-CoV-2-Infektionen, auch wenn keinerlei Beschwerden vorhanden sind. Die bislang zur Verfügung stehenden Methoden sind für flächendeckende Tests von Personengruppen (z.B. in Schulen, Kindergärten, Krankenhäusern oder Pflegeheimen) ungeeignet oder zu umständlich und teuer. Die indirekte Untersuchung auf SARS-CoV-2 in Aerosolen könnte hier einen wesentlichen Beitrag leisten. Erste Tests haben bereits vielversprechende Ergebnisse geliefert. Die Verfahren müssen jetzt aber noch an einer größeren Fallzahl auf ihre Empfindlichkeit und Zuverlässigkeit überprüft werden. 

NEU: PCR-basierter Schnelltest

ACHTUNG: Bitte nicht mit unserem Standard-PCR-Test verwechseln!

Die COVID-19-Pandemie ist nach wie vor nicht unter Kontrolle, trotz zuverlässiger Testverfahren und strenger Auflagen mit erheblichen Einschränkungen der sozialen Kontakte und unserer persönlichen Rechte. Die üblichen Nasen-/Rachen-Abstriche mit anschließender PCR sind technisch aufwendig und sehr teuer. Zudem sind wir mit den Testkapazitäten mittlerweile am Limit. Als Alternative stehen die sogenannten Antigentests zur Verfügung. Aber auch hier sind unangenehme Nasen-Rachenabstriche erforderlich. Die Testdurchführung kann zwar vor Ort durchgeführt werden, dauert aber 15 Minuten und bedarf einer geschulten Person. Darüberhinaus ist die Aussagekraft dieser Antigentests fraglich. Die Empfindlichkeit ist deutlich geringer als die der klassischen Abstriche mit PCR-Test. In der Regel fallen die Antigentests nur bei einer großen Menge an Viren positiv aus (Ct-Wert < 25, also weniger als 25 von 45 PCR-Wiederholungszyklen bzw. mehr als 1 Mio. Viren/ml). Damit bleiben auch einige Personen mit einer ansteckenden SARS-CoV-2-Infektion (mit Ct-Werten von 25-30) unerkannt und wiegen sich womöglich noch in falscher Sicherheit. Dementsprechend hat sich seit Einführung der Antigentests im Spätsommer/Herbst 2020 keine Besserung der Infektionszahlen eingestellt. Auch haben die Antigentests nicht verhindern können, dass es nach wie vor zu tödlichen COVID-19-Ausbrüchen in Pflegeheimen kommt. 

Was könnte nun ein kostengünstiger und effektiver Kompromiss sein? Zwischenzeitlich wurden von einigen Wissenschaftlern sogenannte „Direkte PCR-Tests“ entwickelt. Diese verzichten auf eine Aufreinigung der Virus-RNA vor der PCR. Die Empfindlichkeit ist zwar geringer als bei den Standard-PCR-Tests mit vorheriger RNA-Isolierung, aber immerhin deutlich höher als bei den Antigen-Tests. Die „Direkt-PCR-Tests“ sind zudem kostengünstig und für ein Massenscreening geeignet. „Knackpunkt“ ist aber auch hier, dass unangenehme Nasen-/Rachenabstriche durch geschultes Personal abgenommen werden müssen. Das schränkt die Einsatzmöglichkeiten deutlich ein. Das medizinische und pflegerische Fachpersonal hat gegenwärtig keinerlei Kapazitäten, auch noch massenhaft Abstriche bei den eigenen KollegInnen sowie Besuchern, Heimbewohnern oder Krankenhauspatienten abzunehmen.

Aus diesem Grund haben wir ein „Direktes-PCR“-Nachweisverfahren für SARS-CoV-2 aus Rachenspül-/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. Beispielsweise können ganze Schulklassen die Proben von zuhause mitbringen und von der Schule aus in das Labor schicken lassen. Die PCR einschließlich Probenvorbereitung benötigt dann noch etwa eine Stunde (je nach Anzahl der Proben in der Regel 50-70 Minuten). Die Nachweisgrenze liegt mittlerweile bei einem Ct-Wert von 36 und damit an der Nachweisgrenze.

Damit steht nunmehr eine erheblich einfachere und deutlich empfindlichere Nachweismethode als der Antigentest zur Verfügung. Aufgrund des geringen Zeitaufwandes und der wenigen Reagenzien und Materialien (Reaktionsvolumen von 10 mcl) könnte dieser Test zukünftig vergleichsweise günstig angeboten werden. Das würde allerdings die eigenständige Organisation und Durchführung der Probenentnahme voraussetzen. Damit wäre dieses Testverfahren grundsätzlich für großangelegte und regelmäßige (z.B. wöchentliche oder zweiwöchentliche) Screening-Untersuchungen in Firmen, Schulen, Kitas oder Behörden geeignet. Ob sich mit diesem Verfahren COVID-19-Ausbrüche nachhaltig eindämmen lassen, muss selbstverständlich noch untersucht werden. 

Haben Sie Interesse an unserem neuen Schnelltest? 

Haben Sie als Firma Interesse an den neuen Testverfahren? Dann freuen wir uns, wenn Sie sich mit uns über das Kontaktformular in Verbindung setzen. Offene Fragen können nach der Kontaktaufnahme direkt besprochen werden.

VIELEN DANK!