Neue Methode testet auf hunderte Viren gleichzeitig

Die Wissenschaftler nutzen dafür die Massen­spektrometrie und stellten ihre Ergebnisse jetzt im Fachmagazin Nature Communications vor. Mit der Massenspektrometrie kann die Masse von Molekülen und damit deren Identität und Menge bestimmt werden. Sie gilt zentrale Technik für die Untersuchung von Proteinen, die als Bausteine des Lebens nahezu alle zellulären Funktionen kontrollieren. Auch Viren bilden diverse Proteine und können so indirekt mit Hilfe der Massen­spektrometrie identifiziert werden.

Die Forschenden haben zunächst eine sogenannte Spektren­-Bibliothek erstellt, mit den spezifischen Massenspektren von 1,4 Millionen viralen Protein­sequenzen. Damit sind fast alle bekannten humanpathogenen Viren (mehr als 300) abgedeckt. Die gemessenen Spektren aus Patientenproben können dann mit den Spektren der Bibliothek abgeglichen werden, erklären die Wissenschaftler. Aktuell lassen sich auf diese Weise in einer einzigen Probe zeitgleich Proteine von 331 humanpathogenen Viren identifizieren. Die Methode erlaube einen „offenen Blick“ auf Patientenproben – und das bei einem Gesamtaufwand von gerade einmal etwa zwei Stunden.

In der Routine-Diagnostik werden bislang in erster Linie Immunoassays oder PCR-Tests verwendet, mit denen jedoch nur gezielt nach einzelnen Viren gesucht und insgesamt nur eine begrenzte Anzahl von Viren pro Probe getestet werden kann. Das kostet im Zweifel wertvolle Zeit. Bisherige Methoden des „offenen Blicks“, etwa die Analyse sämtlicher viraler Erbgutfragmente in einer Probe oder das Durchleuchten der Probe in einem Elektronenmikroskop, sind sehr aufwändig und kein Teil der allgemeinen Routine-Diagnostik.

Die Forschenden gehen davon aus, dass der Massenspektrometrie in der Diagnostik von viralen Infektionskrankheiten künftig eine entscheidende Rolle zukommen könnte – nicht zuletzt bedingt durch Fortschritte in der Technologie und durch KI-gestützten Datenanalyse. Für die Diagnostik von bakteriellen Infektionen wird die Massen­spektrometrie in vielen Laboren bereits standardmäßig genutzt.