Ein Pre-Print der Studie wurde jetzt veröffentlicht, um der wissenschaftlichen Community einen raschen Zugang zu der Methode zu ermöglichen. Da ein Teil der Infizierten keine oder nur milde Symptome zeigt, gibt es nur Schätzungen darüber, wie viele Menschen sich in Deutschland mit dem neuartigen Corona-Virus SARS-CoV-2 infiziert haben.
Man kann noch nicht sicher sagen, ob eine überstandene Infektion anschließend vollständige Immunität erzeugt und wie lange diese gegebenenfalls anhält. Von einem gewissen Schutz wird aber ausgegangen. In diesem Zusammenhang gelten neutralisierende Antikörper als besonders wichtig und sind in Tierversuchen mit Schutz korreliert.
Neutralisationstests kommen ins Spiel
Umso wichtiger ist, zu testen, wer bereits infiziert war und solche neutralisierenden Antikörper gebildet hat. Hier kommen die sogenannten Neutralisationstests ins Spiel. Sie dienen der Suche nach Antikörpern, die als Reaktion auf eine Infektion mit einem bestimmten Erreger gebildet werden und alleine hinreichend sind, um die Infektion zu verhindern. Bislang musste in Bezug auf SARS-CoV-2 jeder dieser Tests einzeln am Mikroskop von medizinischem Fachpersonal ausgezählt werden. Solche Plaque-Reduktions-Neutralisationstests (PRNTs) sind entsprechend arbeitsaufwendig, zeitintensiv, teuer und nur in speziellen Laboren verfügbar.
Quantifizierung neutralisierender Antikörper
Wissenschaftler der Medizinischen Fakultät der UDE haben jetzt ein neues Verfahren entwickelt, über das sich SARS-CoV-2-neutralisierende Antikörper schneller, günstiger und automatisch quantifizieren lassen. Der von ihnen entwickelte Neutralisationstest verfolgt einen sogenannten in-cell-ELISA (icELISA)-Ansatz. Über die Optimierung verschiedener Parameter – wie virusspe-zifischen Antikörper, Zelllinien, Virusdosen und Infektionsdauer – ist es gelungen, SARS-CoV-2-infizierte Zellen als direkte Antigenquelle für ELISAs nutzbar zu machen. Eingesetzt werden dabei Reagenzien und Geräte, die in den meisten Abteilungen für Routinediagnostik vorhanden sind. Der neue Test ist zudem schnell: die Ergebnisse liegen nach weniger als 48 Stunden vor und die eigentliche Messung dauert nur Sekunden.
Ergebnisse mit arbeitsaufwändigen klassischen Verfahren vergleichbar
Die Daten der Essener Forscher deuten darauf hin, dass die so zu erzielenden Ergebnisse mit denen der arbeitsaufwändigen klassischen Verfahren vergleichbar sind und sogar eine größere Trennschärfe aufweisen, sobald höhere Virusmengen eingesetzt werden. Vor diesem Hintergrund empfehlen sie den icELISA und den icNT für die Forschung und Diagnostik von COVID-19. Um den Test möglichst rasch und in der Breite bekannt zu machen, wurden die Daten und das Protokoll des Tests jetzt auf der Seite bioRxiv vorveröffentlicht.
Stiftung unterstützte das Forschungsprojekt
Die Arbeit entstand im Essener Institut für Virologie, das von Professor Ulf Dittmer geleitet wird. Neben der Virologin Khanh Le-Trilling hat aus der Arbeitsgruppe von Professor Mirko Trilling mit Lara Schöler auch eine herausragende Essener Nachwuchswissenschaftlerin als gleichberechtigte Erstautorin der Publikation mitgewirkt. Lara Schöler ist medizinische Doktorandin und Medizinstudentin und hat an den Essener Exzellenzprogrammen ELAN und BIOME teilgenommen und arbeitet mittlerweile im Graduiertenkolleg 1949 mit. Die wissenschaftliche Arbeit erfolgte mit Unterstützung der Stiftung Universitätsmedizin Essen, die finanzielle Mittel für die Forschung am neuen Corona-Virus bereitgestellt hat. pm, ots
English version
Neutralisation tests for the novel corona virus are complex and can only be carried out in special laboratories. Scientists at the Medical Faculty of the University of Duisburg-Essen (UDE) have now developed a new method that is faster, cheaper and can be used widely. A pre-print of the study has now been published to give the scientific community quick access to the method. Since a proportion of those infected show no or only mild symptoms, there are only estimates as to how many people in Germany have become infected with the novel corona virus SARS-CoV-2.
It is not yet possible to say with certainty whether an infection that has survived will subsequently generate complete immunity and how long this will last, if necessary. However, a certain degree of protection is assumed. In this context, neutralizing antibodies are considered to be particularly important and are correlated with protection in animal experiments.
Neutralisation tests come into play
This makes it all the more important to test who has already been infected and has produced such neutralising antibodies. This is where the so-called neutralization tests come in. They are used to search for antibodies that are formed in response to an infection with a specific pathogen and which alone are sufficient to prevent the infection. Previously, with regard to SARS-CoV-2, each of these tests had to be counted individually under the microscope by medical personnel. Such plaque-reduction neutralisation tests (PRNTs) are correspondingly labour-intensive, time-consuming, expensive and only available in special laboratories.
Quantification of neutralizing antibodies
Scientists at the UDE Medical Faculty have now developed a new method that allows SARS-CoV-2 neutralizing antibodies to be quantified faster, more cheaply and automatically. The neutralization test they have developed follows an in-cell ELISA (icELISA) approach. By optimizing various parameters - such as virus-specific antibodies, cell lines, virus doses and infection duration - it has been possible to use SARS-CoV-2-infected cells as a direct antigen source for ELISAs. The reagents and equipment used are those available in most departments for routine diagnostics. The new test is also fast: the results are available in less than 48 hours and the actual measurement takes only seconds.
Results comparable with labour-intensive classical methods
The data of the Essen researchers suggest that the results obtained in this way are comparable to those obtained with the labour-intensive classical methods and even show greater selectivity as soon as higher virus quantities are used. Against this background, they recommend icELISA and icNT for the research and diagnostics of COVID-19. In order to make the test widely known as quickly as possible, the data and the protocol of the test have now been pre-published on the bioRxiv website.
Foundation supported the research project
The work was done at the Essen Institute of Virology, which is headed by Professor Ulf Dittmer. In addition to the virologist Khanh Le-Trilling, Lara Schöler, an outstanding young researcher from Essen, a member of Professor Mirko Trilling's research group, also contributed to the publication as an equal first author. Lara Schöler is a medical doctoral student and medical student and participated in the Essen excellence programmes ELAN and BIOME. She is now part of the graduate college of 1949. The scientific work was carried out with the support of the Foundation of Essen University Medicine, which provided funding for research into the new corona virus.
pm, ots, mei