Technologie

Referenz für Virentests

29.05.2020 - Referenzmessverfahren für digitale Tröpfchen-PCR bei SARS-CoV-2 kann virenhaltige Tröpfchen direkt zählen.

Wissenschaftler der Physikalisch-Technischen Bundes­anstalt (PTB), Institut Berlin, haben die innovative Methode der digitalen Tröpfchen-PCR für den Nachweis von SARS-CoV-2 angepasst und nun in einer internationalen Vergleichs­messung in einem Ringvergleich zur Qualitäts­sicherung erfolgreich eingesetzt. An dem Vergleich, der von der Gesellschaft zur Förderung der Qualitäts­sicherung medizinischer Laboratorien e. V. in Zusammen­arbeit mit dem Nationalen Konsiliar­laboratorium für Coronaviren des Instituts für Virologie der Charité (Christian Drosten) durchgeführt wurde, waren 470 medizinische Laboratorien aus 36 Ländern beteiligt. In Zukunft könnte die Methode aus der PTB als Referenz­messverfahren für den Virus-Genomnachweis zur Qualitäts­sicherung von PCR-Analyse­methoden in medizinischen Laboratorien eingesetzt werden. Bei der Methode werden die Tröpfchen, die die typische RNA-Sequenz des Virus enthalten, direkt gezählt. Sie kommt somit ohne Referenz­lösung zur Messung der RNA-

Seit dem Beginn der Coronavirus-Pandemie dürfte sich das Wissen darüber, welche immense Bedeutung laboratoriums­medizinische Tests für den Nachweis eines Virus haben, stark ausgebreitet haben. Und der Begriff PCR ist für viele Menschen zumindest grob ein Begriff. Alle derzeitigen Test­verfahren zur Diagnose der Krankheit COVID-19 beruhen auf dem Nachweis von viraler RNA mithilfe von PCR-Methoden. Dabei werden bestimmte Sequenzen des Genoms von SARS-CoV-19 erkannt und mittels der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) vervielfältigt, bis sie nachgewiesen werden können. Der Verviel­fältigungs­prozess und damit der Nachweis sind hoch­spezifisch, sodass ein positives Ergebnis nur dann zustande kommt, wenn wirklich die entsprechende virale RNA vorhanden ist.

Die PTB hatte mit der neuen und innovativen Methode der tröpfchenbasierten digitalen PCR (ddPCR) bereits Erfahrungen beim Nachweis anderer Viren (etwa von HIV) gesammelt. Jetzt haben die Wissenschaftler um Rainer Macdonald die Methode für den Nachweis von SARS-Co-V-19 gerüstet. „Der Vorteil der digitalen Tröpfchen-PCR ist, dass sie ein direkt zählendes Verfahren ist und zur Quantifizierung der gesuchten RNA ohne Kalibrator auskommt“, erläutert Macdonald. Ein Kalibrator ist eine Referenz­lösung mit einem definierten Anteil an Viren-RNA. „Als direkt messendes Verfahren ist die Methode besonders genau und hat daher großes Potenzial als Referenzmessverfahren“, so Macdonald. Die zu analysierende Probe wird mittels Öl-Wasser-Emulsion in viele einzelne Reaktionen (bis zu 20 000) aufgeteilt, der entsprechende Genomabschnitt in den Tröpfchen vervielfältigt und anschließend analysiert. Auf diese Weise kann mittels ddPCR auch eine sehr kleine Menge viraler RNA erfolgreich und zuverlässig nachgewiesen werden.

Die Methode ist zwar relativ aufwendig für den alltäglichen Einsatz in Analyselaboren, könnte aber aufgrund der hohen Genauigkeit einen wichtigen Beitrag zur Überwachung der Zuverlässigkeit, Vergleich­barkeit und Reproduzier­barkeit der Routine­testmethoden liefern. „Bis sie offiziell als Referenz­methode anerkannt wird und zum Beispiel von der Bundes­ärztekammer zur Bewertung von Vergleichsm­essungen zur Qualitäts­sicherung gefordert wird, könnten dennoch noch ein bis zwei Jahre vergehen“, vermutet Macdonald. Bis dahin soll sie aber bereits in Pilot­studien eingesetzt werden, um so weitere Erfahrungen zu sammeln. Ein wichtiges Ziel wäre weiterhin die Eintragung in die Liste der international anerkannten Referenz­verfahren des „Joint Committee for Traceability in Laboratory Medicine“ (JCTLM).

PTB / DE
 

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