Die Erkennung krankmachender Viren ist bislang oft ein Wettlauf gegen die Zeit. In der Routinediagnostik werden Proben in der Regel gezielt auf einzelne Erreger untersucht – etwa per Antikörpertest oder PCR, wie man es von Corona kennt. Das Problem: Jede Analyse sucht nur nach einem begrenzten Spektrum, während andere mögliche Viren unbemerkt bleiben.

Wie das Robert-Koch-Institut (RKI) nun mitteilte, hat ein Forschungsteam dort nun eine Methode entwickelt, die diesen Engpass beseitigen könnte. Demnach erlaubt die Technik, in einer einzigen Patientenprobe gleichzeitig Hunderte Viren zu identifizieren – und das innerhalb kürzester Zeit.

Massenspektrometrie: Schlüsseltechnologie für die schnelle Virus-Erkennung

Im Zentrum der neuen Viren-Diagnostik steht die Massenspektrometrie – ein Verfahren, das in der Proteinforschung etabliert ist. Laut RKI misst sie die Masse von Molekülen, um deren Identität und Menge zu bestimmen. Viren bestehen aus Proteinen, die für jeden Erreger einzigartig sind. Genau diese „Protein-Fingerabdrücke“ nutzt das RKI-Team, um Viren indirekt, aber präzise zu identifizieren.

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Um die Methode praxistauglich zu machen, erstellten die Forscherinnen und Forscher eine gigantische Spektren-Bibliothek. Sie enthält die charakteristischen Signaturen von 1,4 Millionen viralen Proteinsequenzen und deckt damit nach RKI-Angaben fast alle bekannten, beim Menschen potenziell krankmachenden Viren ab – mehr als 300 Arten.

Mit dieser Grundlage lassen sich der Studie zufolge in einer einzigen Patientenprobe zeitgleich Proteine von 331 humanpathogenen Viren nachweisen. Der Abgleich zwischen den Messwerten und der Bibliothek dauert lediglich zwei Stunden.

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Neue Viren-Diagnostik: Großer Vorteil gegenüber bisherigen Methoden

Bisherige Verfahren, die einen „offenen Blick“ auf alle Viren erlauben – etwa vollständige Genomsequenzierungen oder Elektronenmikroskopie – seien laut RKI sehr aufwändig, teuer und nicht Teil der Routine. Das neue Massenspektrometrie-Verfahren könnte diesen umfassenden Ansatz erstmals in den Klinikalltag bringen, ohne die Laborinfrastruktur zu überlasten.

Genau darin sehen die Forscher auch das größte Potenzial: Wenn die Methode künftig durch schnellere Geräte und KI-gestützte Datenanalyse weiter optimiert wird, könnte sie sich zu einem Standardwerkzeug in der viralen Diagnostik entwickeln – ähnlich wie es bei bakteriellen Infektionen bereits der Fall ist. Die Massenspektrometrie wird dort heute routinemäßig eingesetzt, um Erreger in kürzester Zeit zu identifizieren.

Die Ergebnisse der Untersuchung, veröffentlicht in „Nature Communications“, zeigen nach Einschätzung des RKI, dass die Technik Wissenschaftlern einen entscheidenden Vorsprung ermöglichen könnte – insbesondere dann, wenn das nächste bislang unbekannte Virus auftaucht.

mit dpa