Corona-Tests für Würzburg und die Region

Seit Anfang März 2020 ist in der virologischen Diagnostik am Institut für Virologie und Immunbiologie in Würzburg nichts mehr wie es vorher war. Wo früher pro Tag etwa 150 Proben – überwiegend aus dem Universitätsklinikum Würzburg – eingingen, kamen innerhalb von kurzer Zeit drei bis viermal so viele. Das neue Coronavirus SARS-CoV-2 war in Unterfranken angekommen.

Die Ereignisse überschlugen sich. SARS-CoV-2-Proben kamen von überall aus Unterfranken, von Kliniken, Praxen und Gesundheitsämtern, von Aschaffenburg bis Haßfurt, von Bad Kissingen bis Ochsenfurt. Die Arbeitszeiten in der virologischen Diagnostik wurden nach und nach ausgedehnt – von sechs Uhr am Morgen bis 23 Uhr in der Nacht, sieben Tage die Woche.

Um all das zu bewältigen, wurden Mitte März sehr kurzfristig medizinisch-technische Assistentinnen und -Assistenten (MTA) aus anderen Bereichen, ein Mediziner aus der Forschung, MTA-Schülerinnen und Studierende rekrutiert. Sie unterstützen uns seitdem tatkräftig unter anderem bei der Probenannahme, der Abarbeitung, der Befundübermittlung am Telefon und in vielen anderen Bereichen.

Das Angebot an Hilfe und Unterstützung von den umliegenden Instituten war riesengroß. Hierfür möchten wir uns ganz herzlich bei allen Beteiligten bedanken!

Testergebnisse spätestens nach einem Arbeitstag

Aber auch mit dieser Hilfe war und ist die Arbeitsbelastung für das Stammpersonal des Virusdiagnostik-Labors immer noch wahnsinnig hoch und nur durch unzählige Überstunden aller zu bewältigen. Hervorzuheben dabei ist, dass trotz der enormen Belastung die Ergebnisse für alle eingegangenen SARS-CoV-2-Proben bislang in der Regel spätestens nach einem Arbeitstag vorlagen – ein essentieller Faktor für Gesundheitsämter und Hygiene.

Das Hochfahren der Testkapazitäten war und ist für die Eindämmung der SARS-CoV-2-Ausbreitung von herausragender Bedeutung. Darum kann die Leistung des Virusdiagnostik-Teams gar nicht hoch genug eingeschätzt werden. Ein riesiges Dankeschön daher euch allen in der virologischen Diagnostik!

Logistische Herausforderungen zu lösen

In den vergangenen fünf Jahren hatten wir am Institut die Kapazität für molekularbiologische Tests zunehmend erweitert. Das kam uns am Anfang der Pandemie zugute. In den ersten beiden Wochen konnten wir bei mehreren tausend Proben eine automatisierte Aufreinigung der Coronavirus-RNA einsetzen. Das ist ein wichtiger Teilschritt im Untersuchungsverfahren.

Dann waren die Test-Kits für die automatisierte Aufreinigung aufgebraucht. Wir mussten auf manuelle Verfahren umstellen – mit erheblich größerem personellem Aufwand, und das war eine weitere riesengroße Herausforderung.

Neben der Probenabarbeitung musste eine Flut von logistischen Herausforderungen gelöst werden. Insbesondere die Organisation neuer Lieferungen von Testkits und Plastikmaterialien war ein ständiges Thema. Zeitweise war die Versorgung nur für die nächsten drei bis vier Tage gesichert. Dabei stiegen die Probenzahlen weiter, auf mittlerweile mehr als 800 an manchen Tagen.

Aktuell sind die ersten Antikörper-Tests für SARS-CoV-2 verfügbar geworden, für die ebenfalls eine große Nachfrage erwartet wird. Ein Ende des Proben-Anstiegs ist daher derzeit nicht absehbar.

Mehrere Großgeräte angeschafft

Mit großzügiger finanzieller Unterstützung durch die bayerische Staatsregierung konnten wir zügig mehrere Großgeräte anschaffen und bislang nur geliehene Geräte kaufen. Ein Großroboter für die Extraktion der viralen Nukleinsäuren aus Patientenproben kam von der Biobank des Universitätsklinikums.

Nach inzwischen sechs Wochen zeigt das langsam Wirkung. Während ab Mitte März die Versorgungslage für Verbrauchsmaterialien der Automatensysteme ständig äußerst kritisch war, verbessert sich dies zunehmend.

Dabei bedeuten auch kleinere Mengen Verbrauchsmaterialien, zum Beispiel für ein Schnelltest-Automatensystem, das die gesamte Probenabarbeitung in rund 1,5 Stunden schafft, logistisch häufig eine große Erleichterung. Lassen sich doch so zum Beispiel wichtige Patientenproben, die erst abends eingehen, noch am gleichen Tag ohne großen personellen Aufwand abarbeiten.

Mit der zunehmenden Verfügbarkeit von Verbrauchsmaterialien für die verschiedenen Automatensysteme und der Einstellung von zusätzlichem Personal wird sich in den kommenden Wochen die Situation hoffentlich weiter entspannen.

Antikörper im Blut nachweisen

Als nächstes steht die Einführung und Validierung serologischer Methoden an, um die im Zuge einer SARS-CoV-2-Infektion im Blut gebildeten Antikörper nachzuweisen.

Bei einer derzeit noch recht niedrigen Verbreitung des Virus in der Bevölkerung (wahrscheinlich unter fünf Prozent) ist die Entwicklung weiterer Testansätze erforderlich, um Antikörper und damit Immunität gegen das Virus sicher nachweisen und falsch positive Ergebnisse erkennen zu können.

Hierzu entwickeln Mitarbeiter des Instituts für Virologie und Immunbiologie (Dr. Simone Backes, PD Dr. Niklas Beyersdorf, Professor Jochen Bodem) in Zusammenarbeit mit den Max-Planck-Gruppen für Systemimmunologie (Professor Georg Gasteiger) gemeinsam neue Verfahren.

Auch die Forschung über das neue Coronavirus läuft an. Die Arbeitsgruppe von Professor Jochen Bodem testet in Kooperation mit dem Fraunhofer-Translationszentrum für Regenerative Therapien bereits zugelassene Medikamente gegen andere Erkrankungen auf Aktivität gegen das Virus. In Kollaboration mit der Biophysik wird mit der Entwicklung neuer serologischer Testsysteme begonnen. In Zusammenarbeit mit dem Helmholtz-Institut für RNA-basierte Infektionsforschung (HIRI) starten erste systembiologische Experimente, um die Biologie des Virus besser zu verstehen. Es bleibt vieles zu tun…