SARS-CoV-2 – Ein Erreger von vielen?
Gerade erst hat die WHO den globalen Gesundheitsnotstand aufgehoben, dennoch ist die Pandemie noch nicht offiziell beendet und Sars-CoV-2-Infektionen kursieren weiterhin in der Bevölkerung. Deshalb werden die Tests immer noch benötigt, aber in deutlich geringerem Umfang und in einem anderen Kontext.
Eine eindeutige und schnelle Abgrenzung des Sars-CoV-2 gegenüber anderen respiratorischen Erregern wie etwa Influenza, RSV oder dem humanen Metapneumovirus (hMPV) ist wichtig und führt mithilfe des syndromischen Testens (Multiplexing) innerhalb von wenigen Stunden zu einem eindeutigen Ergebnis. Die Differenzierung der unterschiedlichen Erreger und die daraus folgenden gezielten Maßnahmen wie die Isolierung Erkrankter leisten einen Beitrag zur Beendigung der Pandemie, der wir laut dem Sprecher der WHO noch nie so nah waren [1].
Syndromisches Testen
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, um respiratorische Infektionserreger wie SARS-CoV-2 auch in Kombination mit anderen respiratorischen Erregern nachzuweisen. Anerkannter Goldstandard sind dabei die Nukleinsäure-Amplifikationsverfahren, die sogenannte Multiplex-PCR, bei der mehrere Erreger gleichzeitig in einer Probe amplifiziert und detektiert werden können. Im Gegensatz zum gezielten Testen auf einen bestimmten Erreger können mithilfe des syndromischen Testens die Erreger aus einer „Liste“ potenzieller Verdächtiger identifiziert und gleichzeitig auch Co-Infektionen aufgedeckt werden, die insbesondere bei Kindern häufig vorkommen. Darüber hinaus wird das syndromische Testen für respiratorische Erreger und einige andere Erregergruppen seit dem 01. Juli 2022 besser bezahlt.
Sowohl das Testen auf ein breites Erregerportfolio als auch die vollautomatische Bearbeitung mit zum Teil gebrauchsfertigen Reagenzien von der Aufreinigung über die Amplifikation bis zur Darstellung der Ergebnisse ist ressourcenschonend.
Patientennah
Immer mehr im Vordergrund stehen auch Point-of-Care-Tests (POCT), die direkt am Ort der Patientenversorgung durchgeführt werden. Dies betrifft insbesondere Patient:innen mit schweren Atemwegserkrankungen, bei denen eine schnelle Diagnose und Behandlung entscheidend sein kann. Aber auch im Hinblick auf eine mögliche Infektion mit Sars-CoV-2 muss beispielsweise bei (vorerkrankten) Betroffenen, die wegen einer anderen Erkrankung stationär behandelt werden, im Vorfeld eine schnelle und effektive Veri- oder Falsifizierung des Coronavirus erfolgen. Ergebnisse von POC-Tests liegen innerhalb von 15 bis 20 Minuten vor. Dabei kommen unterschiedliche Methoden zum Einsatz, beispielsweise die isothermale Amplifikation mit speziellen Polymerasen, die in der Lage sind, die DNA-oder RNA-Sequenzen bei einer konstanten Temperatur zu amplifizieren. Eine andere Methode ist die sog. Flow-Cycling-Methode, bei der ein Mikrofluidik-Chip (siehe Kasten) verwendet wird. Die Flow-Cycling-Methode bietet mehrere Vorteile gegenüber der konventionellen PCR, einschließlich einer höheren Geschwindigkeit, die unter anderem durch das geringe Gesamtvolumen bzw. den kleinen Reaktionsansatz bedingt wird. Die Geräte sind außerdem kompakter und für die Reaktion werden daher weniger Reagenzien und Abfallprodukte benötigt [4].
Zelluläre Immunität
Für Risikopatient:innen wie ältere oder vorerkrankte Menschen ist neben dem Nachweis der akuten Infektion ebenso die Ermittlung der T- und B-Zell-Immunität relevant. Hier gilt es, die Qualität der Immunisierung nach einer Infektion oder Impfung zu beurteilen. Beispielhaft sollen dabei Patient:innen genannt werden, die an chronischer lymphatischer Leukämie (CLL) leiden. Bei diesen ist das humorale Immunsystem und damit die Zellpopulation, die für die B-Zell-Immunität verantwortlich ist, erkrankt – die T-Zell-Aktivität ist bei einer CLL jedoch häufig nicht betroffen [5]. Die Kontrolle der Immunreaktivität ist auf verschiedene Arten möglich, so beispielsweise durch die Verwendung von unterschiedlichen T-Zell-Funktionstests: Einige messen die Produktion von entzündungsfördernden Proteinen, die von aktivierten T-Zellen freigesetzt werden. Dies kann mit intrazellulären Zytokinfärbungen oder mittels Flowzytometrie erfolgen. Andere Tests können die T-Zell-Antwort auf Virusantigene, z. B. der Coronaviridae oder spezifisch der SARS-CoV-2, messen. Ein solcher Nachweis der T-Zellen ist mittels Enzyme-linked Immuno-Spot-Assays möglich. Die Reaktion erfolgt dabei auf einem festen Träger, der mit immobilisierten Antikörpern (gegen das nachzuweisende Zytokin) beschichtet ist. Die T-Zellen werden hinzugegeben, in Anwesenheit eines stimulierenden Agens inkubiert und bei Ausschüttung der nachzuweisenden Proteine (Zytokine) binden diese an den immobilisierten Antikörper. Nachdem die ungebundenen Zellen in einem Waschschritt entfernt wurden, bleiben die an den Antikörpern gebundenen, spezifischen Proteine auf dem Träger zurück. Die so fixierten Zellen werden schlussendlich mit einem fluoreszierenden Signal (katalysiert durch eine enzymatische Reaktion) nachgewiesen.
Mithilfe der ImmunoSpot-Assays kann also die Anzahl von Zellen bestimmt werden, die ein bestimmtes Protein produzieren, in der Regel ein Zytokin oder einen Antikörper. Der Assay erlaubt die Einzelzell-Analyse. Ein ähnliches Prinzip wird auch bei ELISA-Tests verwendet; nur beim Immunspot werden zuerst Zellen stimuliert, bevor mithilfe des ELISA sezernierte Proteine gemessen werden.
Auch bei anderen Krankheiten wie der Tuberkulose, die vor allem bei immungeschwächten Personen zur Gefahr werden könnte, kann eine Überwachung der T-Zell-Aktivität sinnvoll sein. Eine weitere Einsatzmöglichkeit liegt bei der Impfstoffentwicklung.
Fazit
Die Corona-Pandemie befindet sich im Übergang von der Pandemie zur Endemie. Infektionen mit dem SARS-CoV-2-Virus kursieren nach wie vor in der Bevölkerung, aber schwere Komplikationen sind dank der erfolgreichen Impfkampagne selten geworden. Ein wesentliches Ergebnis der Pandemie ist die flächendeckende Versorgung mit molekularbiologischen Nachweisverfahren für SARS-CoV-2, die sich natürlich auch für andere Erreger nutzen und weiterentwickeln lassen.
