CoV-tot – Untersuchung des Einflusses einer Virusinaktivierung auf das Epitop-Spektrum von (COVID-19)-Seren

Blut in Tubes
© Fraunhofer IZI

Serologische Diagnostik für COVID-19 wird gegenwärtig nur auf Basis von Proteinen angeboten. Neben überraschend falsch positiven Ergebnissen werden aus der klinischen Diagnostik vor allem Probleme durch Vorerkrankungen mit verwandten Corona-Viren vermeldet. Die Erkennungsstellen der Patient*innenantikörper (Epitope) sind nämlich nur teilweise spezifisch für SARS-CoV-2, während sich andere auf vielen verwandten Corona-Viren wiederfinden.

Es wird daher in Zukunft notwendig sein, die serologischen Tests auch auf Basis von definierten Epitopen von SARS-CoV-2 bzw. anderen Corona-Viren aufzubauen, die mit Hilfe verschiedener spezifischer und ubiquitärer Epitope eine ebenso einfache wie hochgradig individualisierte Diagnostik erlauben. Am Fraunhofer IZI verfügt die Arbeitsgruppe Liganden-Entwicklung über umfangreiche Erfahrungen mit der Identifizierung von Epitopen direkt aus Seren. Es zeigt sich bereits jetzt, dass es bei SARS-CoV-2 Infektionen zu einer stark personalisierten Immunantwort geprägt durch frühere Corona-Infektionen kommt, so wie sie auch bei der Epitop-Diagnostik von Nahrungsmittelallergien (LowAllergen, FoodAllergen) für verschiedene Nahrungsmittel gefunden werden.

Bei allen diagnostischen Arbeiten werden die Seren aus infizierten Patient*innen aber zur Virusinaktivierung vorbehandelt, bevor sie in den Tests eingesetzt werden können. Im Rahmen von CoV-tot konnte nachgewiesen werden, dass verschiedene Methoden zur Virusinaktivierung einen sehr unterschiedlichen Einfluss auf verschiedene Antikörper in den Seren haben. Dies kann im Einzelfall zu ganz unterschiedlichen Ergebnissen bei serologischen Untersuchungen führen. Darüber hinaus haben die Studien ergeben, dass eine leichte Denaturierung der Probe die Blockierung einzelner Antikörper durch unbekannte Serumbestandteile aufzuheben scheint. Dadurch können bessere Ergebnisse erzielt werden. Zwei Methoden der Virusinaktivierung konnten als geeignet identifiziert werden, zum einen die Erhitzung auf 56 Grad Celsius für zehn Minuten bei flüssigen Proben und zum anderen die Behandlung mit 70% Ethanol, wenn die Antikörper immobilisiert an Protein A vorliegen.

Ausgehend von diesen Projektergebnissen, wird angestrebt eine spezifische Diagnostik, die verschiedene Corona-Viren unterscheiden wird, mit Industriepartnern weiterzuentwicklen. Die im Rahmen von CoV-tot gewonnenen Erkenntnisse sind zudem ein Startpunkt zur Erforschung von Unterschieden im Krankheitsverlauf auch in Zusammenhang mit klinischen Studien zur medikamentösen Behandlung von COVID-19.

Partner

  • Klinikum St. Georg, Leipzig  |  www.sanktgeorg.de

Förderung

Gefördert im Rahmen der Internen Programme der Fraunhofer-Gesellschaft, Fördernummer Anti-Corona 131-600034.