Entwicklung eines Lateral Flow Assays zur Detektion von Nukleinsäuren von Pathogenen

Lateral Flow Assays (LFA) sind chromatographische medizinische Schnelltests, die orts- und ausstattungsunabhängig angewendet werden können – am besten vergleichbar mit einem Schwangerschaftstest. Das Fraunhofer IGB forscht daran, nukleinsäurebasierte Nachweisverfahren in ein LFA‑Format zu übertragen, um eine schnelle Vor‑Ort‑Diagnostik zu ermöglichen und dabei auch Infektionserreger identifizieren zu können. Auf diese Weise kann schnellstmöglich eine spezifische Therapie eingeleitet und einer weiteren Ausbreitung der Erreger entgegengewirkt werden.

LFA mit Kontroll- (oben) und Testpunkt (unten) mit (+) oder ohne (–) Test-DNA.

Lateral Flow Assays (LFA) sind chromatographische Schnelltests. Da sie ohne aufwendige Infrastruktur durchführbar sind, haben sie vielseitige Einsatzmöglichkeiten als Point‑of‑Care‑Tests (POCT). LFAs wurden bereits für mehrere Parameter entwickelt, zu den wohl bekanntesten LFAs gehört der Schwangerschaftstest. Entwicklungsbedarf besteht jedoch bei der Implementierung von nukleinsäurebasierten Nachweisverfahren in ein LFA‑Format. Damit wird eine schnelle Vor‑Ort‑Diagnostik − auch von Infektionserregern − möglich, sodass zeitnah eine spezifische Therapie eingeleitet und einer weiteren Ausbreitung der Erreger entgegengewirkt werden kann.

Im Innovationsfeld »Virus‑basierte Therapien und Technologien« wurde daher in Kooperation mit dem Leistungszentrum Mass Personalization ein Nucleic Acid Lateral Flow Assay (NALFA) zum Nachweis von Pathogenen etabliert. Als Proof of Concept wurde zunächst der Nachweis des Herpes‑simplex‑Virus 1 erbracht. Hierfür wurde die genomische DNA des Virus mittels Polymerase‑Kettenreaktion spezifisch amplifiziert und zur Detektion im LFA modifiziert. Durch Modifikation der Pathogen‑Kopien wird bei der Hybridisierung mit der immobilisierten und komplementären Capture‑DNA ein Farbsignal erzeugt, das dem spezifischen Nachweis dient (Abb. 1).

Basierend auf diesen Ergebnissen sind weitere Entwicklungen vorstellbar, die zum einen eine isothermale Amplifikation des Pathogengenoms und zum anderen den Nachweis mehrerer Pathogene auf einem Streifen beinhalten. Dadurch soll eine schnelle, geräteunabhängige Lösung für den Nachweis von Pathogenen in infrastrukturell schwach entwickelten Regionen geschaffen werden.

 

Weiterentwicklung für SARS-CoV-2 zur Diagnostik von Covid-19

Damit ist der Test auch für die schnelle und zuverlässige Diagnostik des neuartigen Coronavirus SARS-CoV-2 geeignet. Ein solcher Schnelltest würde helfen, die Diagnostik auszuweiten und damit verlässlichere Daten zur Ausbreitung von Covid-19 zu erlangen.

Projektinformationen

Projekttitel

Entwicklung eines Lateral Flow Assays zur Detektion von Nukleinsäuren von Pathogenen

 

Projektlaufzeit

Januar 2019 – Dezember 2019

 

Projektförderung

Leistungszentrum Mass Personalization