Corona-Pandemie: über Abwassertests zur tats?chlichen Virusverbreitung

Genaue Kenntnisse über die Virusverbreitung sind eine Grundlage zur Lockerung von Kontaktsperren. Nun deutet sich eine praktikable Erfassungsmethode an.

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Weltweit arbeiten mehrere Forschungsgruppen an Methoden, um im Abwasser den Gehalt von SARS-Cov-2-Viren zu bestimmen. Die Analyseergebnisse k?nnen Aufschluss über die Gesamtzahl von Menschen einer Stadt oder Gemeinde geben, die mit dem Corona-Virus infiziert sind.

Auf breiter Front angewendet, k?nnte die Technik künftig helfen, um über die Lockerung von Kontaktsperren fundiert entscheiden zu k?nnen. Auch k?nnte man sie prinzipiell nutzen, um zu beobachten, wie das Virus in der Bev?lkerung zirkuliert, und als Frühwarnsystem verwenden, um verst?rkte Neuinfektionen zu Beginn bevorstehender Winterperioden zu detektieren.

Die bisherigen Analyseerfahrungen sind vielversprechend. Beispielsweise hat eine Forschungsgruppe um Gertjan Medema Anfang M?rz 2020 genetisches Material des Corona-Virus im Abwasser einer Stadt nachgewiesen. Medema und Kollegen schreiben in ihrer Vorver?ffentlichung (bisher nicht peer-reviewed), dass sie erste Spuren des Virus schon ganze vier Tage vor dem ersten ?rztlichen Befund nachweisen konnten. Die Analysen haben Medema und Kollegen bereits im Februar in sieben niederl?ndischen St?dten gestartet und zun?chst für keine der St?dte SARS-Cov-2-Spuren nachweisen k?nnen.

Massentests mit bisher üblichen Methoden über Speichelabstriche oder Blutuntersuchungen sind zwar wünschenswert, weil sie Auskunft darüber geben k?nnen, ob eine Person mit typischen Symptomen tats?chlich an der vom Corona-Virus ausgel?sten Krankheit Covid-19 leidet. Aber weltweit wird nur ein Bruchteil der Infizierten getestet und viele haben nur schwache Symptome, sodass sie gar keinen Anlass für Tests sehen. Unterm Strich l?sst sich bisher nur sch?tzen, wie gro? der Anteil an Infizierten an der Gesamtbev?lkerung einer Stadt oder eines Landes ist. Aber selbst wenn man die gesamte Bev?lkerung auf einmal testen k?nnte, w?ren die Ergebnisse für eine kontinuierliche Einsch?tzung der Lage kaum von Nutzen, das sie ja nur punktuell für den jeweiligen Tag gelten.

Hingegen werden in Kl?ranlagen Ausscheidungen von Hunderttausenden bis Millionen Menschen eingetragen, die man t?glich mit gleichbleibendem Aufwand untersuchen kann. Dabei kommt man auch Virenpartikeln von Menschen auf die Spur, die wegen milder Symptome keinen Anlass sehen, sich testen zu lassen oder bei denen die Krankheit noch nicht ausgebrochen ist. Medema und Kollegen verwenden vier Fragmente des Virus-Erbguts als Sonden, um dessen RNA mittels der g?ngigen RT-PCR-Methode im Abwasser nachzuweisen. Wie empfindlich die Nachweismethode ist, zeigt die Probenmenge, die in Niewegein analysiert wird: An den Eintrittstellen zu den Kl?rwerken werden 24 Stunden lang insgesamt nur 250 Milliliter je Kl?ranlage gesammelt.

Für die praktische Anwendbarkeit der Methode fehlen indes noch einige Kenntnisse. Unter anderem muss noch ermittelt werden, wie hoch die Menge an Viruspartikeln in Urin und F?kalien typischerweise ist oder auch, wie lange sich das Erbgut im Abwasser h?lt. Dann l?sst sich anhand der Konzentration von dessen Erbgut im Abwasser (Ribonukleins?ure, RNA) auf die Zahl der infizierten Individuen in der Bev?lkerung rückschlie?en.

Die nun in Entwicklung befindliche Methode gründet auf Techniken, die Forscher bereits zuvor für den Nachweis diverser Viren und Mikroorganismen im Abwasser entwickelt haben (ein Beispiel vom vergangenen Jahr: Global phylogeography and ancient evolution of the widespread human gut virus crAssphage). Bisher haben mehrere Forschungsgruppen in den Niederlanden, den USA und Schweden das Abwasser untersucht und jeweils Corona-Viren nachweisen k?nnen. Die Forschungsergebnisse von Gertjan Medema vom KWR Water Research Institute in Nieuwegein finden Sie hier (PDF-Datei, Pre-Print).

Ebenfalls aus den Niederlanden stammt die Anfang April im Fachblatt The Lancet erschienene Forschungsarbeit von Willemijn Lodder und Ana Maria de Roda Husman (SARS-CoV-2 in wastewater: potential health risk, but also data source). Sie ziehen unter anderem den Schluss, dass Mitarbeiter von Kl?ranlagen einer Ansteckungsgefahr ausgesetzt sind. Die WHO hat technische Empfehlungen zum Schutz vor Infektionen herausgegeben. (dz)

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