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Virusdiagnostik

Fahndung nach H1N1

22.06.2010  10:35 Uhr

Von Christina Hohmann, Mannheim / Der Verlauf der H1N1-Influenza-Pandemie hat gezeigt, wie wichtig eine zuverlässige Virusdiagnostik ist. Dabei ist es aus epidemiologischen und therapeutischen Gründen notwendig, verschiedene Subtypen unterscheiden zu können.

Ein neues Virus bereitet der Diagnostik immer Schwierigkeiten, weil bisherige Tests für den Erreger nicht anwendbar sind. Das Schweinegrippe-Virus war hier keine Ausnahme. Als der Erreger im April 2009 erstmals auftauchte, ließ sich nur feststellen, dass es sich um ein Influenza-A-Virus handelte, berichtete Dr. Marcus Panning von der Abteilung für Virologie vom Universitätsklinikum Freiburg während der »Roche-Tage 2010« in Mannheim. Eine weitere Subtypisierung war nicht möglich. Innerhalb kurzer Zeit sequenzierte ein Wissenschaftlerteam das Genom des Virus und machte die Daten öffentlich. Die Analyse zeigte, dass es sich um eine neue Variante des H1N1-Subtyps handelte: H1N1v. Anhand der Daten ließ sich rasch eine effiziente Diagnostik mittels real-time PCR (siehe Kasten) etablieren, die sehr spezifisch für den neuen Erreger war, berichtete Panning. Dabei wird die Virus-RNA aus Proben zunächst isoliert, dann für den Erreger spezifische Sequenzen vervielfältigt und diese mittels Fluoreszenz nachgewiesen. Die Sensitivität und Spezifität dieser Tests liegt bei etwa 100 Prozent, sagte Panning. Als der erste Fall in Deutschland auftrat, lag noch kein solcher Test vor. Die Diagnose erfolgte über Vervielfältigung des Virusgenoms und anschließender Sequenzierung, was 18 Stunden dauerte. Beim zweiten Erkrankten konnte die Diagnose bereits mit einem Test in drei Stunden gestellt werden. Mittlerweile stehen kommerzielle Tests zur Verfügung, die innerhalb von 1,5 Stunden ein Ergebnis liefern. »Derzeit sind PCR-basierte Methoden Mittel der Wahl, um in der Akutphase einer Infektion H1N1v zu diagnostizieren«, sagte Panning.

Real-time PCR

Die real-time PCR ist eine Vervielfältigungsmethode für Nucleinsäuren, die auf dem Prinzip der Polymerase-Ketten-Reaktion (»Polymerase chain reaction«, PCR) beruht. Dabei wird eine spezifische Region der Nucleinsäure mithilfe des Enzyms Polymerase mehrfach kopiert. Zu Beginn des Verfahrens lagern sich sogenannte Primer, kurze, künstliche Nucleinsäure-Stücke die exakt komplementär zum Anfang beziehungsweise Ende der zu kopierenden Zielsequenz sind, zu beiden Seiten der Zielregion an. Dann benutzt die Polymerase diese kurzen doppelsträngigen Bereiche, um einen zweiten Strang zu bilden, die Nucleinsäure also zu verdoppeln. Danach wird der Doppelstrang durch Hitze getrennt, die Primer können sich wieder anlagern und ein weiterer Zyklus beginnt. In der Regel wird mit 20 bis 30 solcher Durchläufe das DNA-Material millionenfach vervielfältigt. Wenn untersucht werden soll, wie viel Ausgangsmaterial vorhanden war (etwa in der Virusdiagnostik), kann die real-time PCR eingesetzt werden. Diese hat gegenüber der normalen PCR den Vorteil, dass die gewonnene Nucleinsäure quantifiziert werden kann. Dies geschieht über Fluoreszenzmessungen, die während der Zyklen erfolgen – daher der Name »Echtzeit-PCR«.

Bisher verwendete Influenza-Schnelltests stellen momentan keine Option dar. Bei ihnen werden virale Antigene immunochromatografisch oder mittels ELISA innerhalb von 30 bis 60 Minuten nachgewiesen. Bei saisonaler Grippe lieferten sie gute Ergebnisse, so der Virologe. Die Sensitivität liege bei etwa 70 Prozent und die Spezifität bei 100 Prozent. Doch für das Pandemievirus sah die Situation schlechter aus: Die Schnelltests lieferten in Studien nur in 10 bis 50 Prozent der Fälle richtige Ergebnisse. Zudem ließen sie keine Subtypisierung zu, erklärte der Virologe. Derzeit seien aber Schnelltests in der Entwicklung, die spezifisch für H1N1v sind. Erste gute Ergebnisse seien bereits publiziert, sagte Panning. Die Tests müssten aber noch weiter validiert werden. Für die Zukunft stellten sie eine gute Option dar. /

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