Von Glühwürmchen inspirierter diagnostischer Schnelltest könnte bei der Bekämpfung von COVID-19 helfen
Das Verständnis des Verlaufs einer Pandemie wie COVID-19 ist entscheidend für die Bewältigung zukünftiger Gesundheitskrisen. Antikörper-Tests werden von vielen Ländern als eine Säule der Exit-Strategien aus dem Lockdown angesehen. Dank der von den drei EU-finanzierten Projekten LUMABS, ABSENS und SwitchProteinSwitch unterstützten Forschung, konnte ein Team von Wissenschaftlern einen diagnostischen Test zum Nachweis von Antikörpern entwickeln, der „lichtproduzierende Sensorproteine verwendet, welche die gleiche chemische Reaktion ausführen wie Glühwürmchen“, wie Prof. Maarten Merkx von der Technischen Universität Eindhoven, dem Veranstalter der Projekte LUMABS, ABSENS und SwitchProteinSwitch, erklärt. In einer Pressemitteilung auf der Website des Europäischen Forschungsrates erklärt Prof. Merkx: „In Gegenwart des Zielantikörpers verändert das Sensorprotein seine Struktur, wodurch das emittierende Licht von grün zu blau wechselt. Die Stärke dieses Ansatzes besteht darin, dass der Test direkt mit Blut durchgeführt und das Signal mit einer Smartphone-Kamera erfasst werden kann.“ Er fügt hinzu: „Das Projekt umfasste auch die Entwicklung eines papierbasierten Teststreifens, der die gleichen Testkomponenten enthält. Wir nennen ihn papierbasierte ‚Glow-in-the-dark‘-Diagnostik.“ Prof. Merkx betont, dass die gleiche Technologie „auch zum Nachweis des Coronavirus eingesetzt werden könnte, und wir gerade damit begonnen haben, zu untersuchen, ob dies funktioniert.“ Er erklärt weiter: „Um dies mit unserer ursprünglichen Herangehensweise zu tun, müssten wir genau wissen, wie die Antikörper von SARS-CoV-2 [schweres akutes respiratorisches Syndrom-Coronavirus-2] aussehen. Vor Kurzem haben wir jedoch einen neuen Typ von Sensorproteinen entwickelt, der alle Antikörper messen könnte, die auf ein spezifisches virales Protein abzielen. Die große Frage ist, ob dieser Test sensitiv genug ist. Wenn dies der Fall ist, dann besteht der große Vorteil unserer Technologie darin, dass die Tests schnell durchgeführt werden können und keine teure Ausstattung erfordern.“ Prof. Merkx erklärt weiter, dass ihre Methode zwar vielleicht kurzfristig nicht wesentlich zur Bekämpfung der Coronavirus-Pandemie beiträgt, „jedoch relevant werden kann, wenn die gegenwärtige Krise noch lange anhält.“ Er fügt hinzu, dass dies auch zu einer besseren Bewältigung zukünftiger Pandemien beitragen könnte.
Immunantwort
Antikörper sind spezialisierte Proteine, die dem Körper helfen, sich vor eindringenden Organismen wie Bakterien, Viren und Pilzen zu befreien. Es wurden mehrere Fragen zur Qualität von Antikörpertests aufgeworfen, und Fachleute sind sich unsicher, wie lange Antikörper vorhanden sind und ob sie vor zukünftigen Infektionen schützen können. In derselben Pressemitteilung beschreibt Prof. Merkx: „Die zugrunde liegende Annahme ist, dass eine Person, die eine Immunantwort hatte, gegenüber einer erneuten Erkrankung geschützt ist, oder zumindest weniger schwer erkranken würde. Wenn dies zutrifft, wäre dies eine sehr wichtige Information, beispielsweise für diejenigen, die mit schutzbedürftigen Menschen arbeiten, aber auch, wenn es um die Entscheidung geht, seine älteren Eltern wieder zu besuchen oder wieder arbeiten zu gehen. Obwohl davon auszugehen ist, dass das Vorhandensein von Antikörpern eine Schutzwirkung mit sich bringt, muss dies noch für das Coronavirus belegt werden, und wenn dies der Fall ist, wie lange dieser Schutz anhält.“ Das Projekt LUMABS (Therapeutic antibody drug monitoring using bioluminescent sensors proteins and a smartphone) endete im November 2018. Das Projekt ABSENS (Exploring the diagnostics market for simple and fast point-of-care antibody detection) wurde 2015 abgeschlossen, während das Projekt SwitchProteinSwitch (Engineering protein switches: sensors and regulators for biology and diagnostics) 2016 endete. Weitere Informationen: Projekt LUMABS Projekt ABSENS Projekt SwitchProteinSwitch
Schlüsselbegriffe
LUMABS, ABSENS, SwitchProteinSwitch, COVID-19, Antikörpertests