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Regensburger Forscher: Neuer "Turbo" für die Corona-Impfstoffprüfung

Zell- und Gewebeproben im 37°C-Inkubator. ©obx-news/Fraunhofer EMFT/Bernd Müller

Regensburger Wissenschaftler arbeiten an einem neuen Konzept

Regensburg - Die Corona-Pandemie stellt die Weltgemeinschaft vor bislang nicht gekannte Herausforderungen. Trotz massiver Einschnitte in das öffentliche und private Leben steigt die Zahl der Infizierten derzeit weiter an. Beim Kampf gegen das hochansteckende Virus ruht die Hoffnung vor allem auf weiteren Impfstoffen. Voraussetzung für die Zulassung weiterer Vakzine sind umfassende und zeitaufwändige Tests: Sie überprüfen, ob der menschliche Körper genügend Antikörper gebildet hat. Wissenschaftler der Universität Regensburg und der Fraunhofer-Einrichtung für Mikrosysteme und Festkörper-Technologien in Regensburg entwickeln derzeit eine neue Möglichkeit des Antikörpernachweises. Diese könnte den Prozess deutlich beschleunigen.

 Derzeit übliche Testverfahren sind aufwändig und zeitintensiv. Ein Beispiel ist der so genannte Neutralisationstest, ein essentieller Baustein der Impfstoffentwicklung: Mit ihm lässt sich im Labor überprüfen, ob ein Impfstoffkandidat im Körper des Menschen eine Immunantwort auslöst und eine ausreichende Zahl von Antikörpern gebildet wird, um eine Infektion zu verhindern. Dazu vergleicht man die Infektiosität des Virus in An- und Abwesenheit des Serums einer geimpften Person anhand eines dafür geeigneten Modells einer Wirtszelle. Aus dem Zustand der Wirtszellen können die Forschenden ableiten, ob und in welcher Menge Antikörper in der Serumprobe vorhanden sind, um daraus die Effektivität des Impfstoffes zu bewerten.

Ein Forschungsteam um Professor Dr. Joachim Wegener, Leiter der Gruppe Zellbasierte Sensorik an der Regensburger Fraunhofer-Einrichtung und um Professor Dr. Ralf Wagner vom Institut für Mikrobiologie und Hygiene der Universität Regensburg arbeitet an einem innovativen Ansatz, der die aufwändigen Neutralisationstests nicht nur beschleunigen, sondern auch optimieren könnte. Das bisher verwendete arbeits- und kostenintensive Färbeverfahren soll dabei durch ein neues Assay-Konzept ersetzt werden. Dieses soll mit intrinsischen biologischen Verstärkungsmechanismen arbeiten. Auf diese Weise lässt sich eine sehr niederschwellige virale Beeinflussung der Zell-Physiologie in Echtzeit - statt als Momentaufnahme - nachweisen. Durch einen automatisierten, elektrischen Readout ist der Assay problemlos auf hohe Durchsätze skalierbar, sind die Forscher überzeugt.

Bis die neue Nachweis-Möglichkeit einsatzbereit ist, wird es indes noch dauern. Die bisherigen Ergebnisse zeigen nach Worten der Wissenschaftler zunächst, dass das Konzept stimmig ist und funktioniert. In den kommenden Wochen sind die ersten Probedurchläufe realer Neutralisationstests geplant. Die Forscher hoffen, dann mit ihrem neuen Assay-Ansatz einen wichtigen Beitrag leisten zu können, um die Impfstoffentwicklung zu beschleunigen und zu optimieren. "Wenn unser Ansatz bei SARS-CoV2 funktioniert, lässt sich das Prinzip mit wenig Aufwand auch auf andere Viren übertragen", sagt Professor Wegener. "Denn nach der Pandemie ist vor der Pandemie. Wir müssen leider auch in der Zukunft mit ähnlichen Szenarien rechnen."

Perspektivisch ist ein Messkit zur Durchführung des Neutralisationstests mit dem neuen Assay-Ansatz in Kooperation mit Medizintechnikherstellern angedacht. Einsetzen ließe sich das Kit zum einen bei Unternehmen, die Vakzine entwickeln, um die Funktionalität der Vakzine experimentell zu belegen. Auch Gesundheitsbehörden könnten das Gerät nutzen, etwa um die Menge an Antikörpern bei mit neuartigen Vakzinen geimpften Personen zu dokumentieren.

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