Corona-Sequenzierung Den Mutationen auf der Spur

Stand: 25.01.2021 16:48 Uhr

Um Mutationen des Coronavirus schnell aufzuspüren und ihre Verbreitung zu verhindern, werden künftig fünf Prozent aller positiven Proben genetisch untersucht - unter anderem in einem Labor in Rheinland-Pfalz.

Von Lucretia Gather, SWR

Es ist früher Montagmorgen in Ingelheim. Auf dem Gelände von Bioscientia werden Hunderte Corona-Proben angeliefert. Sie kommen aus Arztpraxen, Krankenhäusern, Altenheimen aus ganz Deutschland. Ein Mitarbeiter im Schutzanzug trägt die Proben in einem gelben Körbchen mit der Aufschrift "Corona" hinein ins Labor. 

"Wir machen derzeit jeden Tag etwa 8000 PCR-Tests", sagt Bioscientia-Sprecher Hendrik Borucki. Nun hat das Unternehmen auch mit der Sequenzierung begonnen - und übernimmt 20 Prozent aller Sequenzierungen in Deutschland.

Suche nach Mutationen dauert Tage

Um genauer zu wissen, wo sich in Deutschland welche Mutationen des Sars-CoV-2-Virus verbreitet haben, hat das Bundesgesundheitsministerium die Sequenzierung angeordnet. Mindestens fünf Prozent aller positiven Proben sollen genetisch untersucht werden. Sollte die Zahl der Neuinfektionen zurückgehen, erhöht sich der Anteil auf zehn Prozent. Die Labore müssen ihre Ergebnisse an das Robert-Koch-Institut übermitteln.

Für das Ingelheimer Labor Bioscientia ist die Sequenzierung kein neues Feld. Bisher wurde sie hier vor allem zur Krebsdiagnostik angewendet. Maximilian Rechberg ist Biologe. Er bereitet die positiven Corona-Abstriche für die Genomanalyse vor. "Die Aufbereitung der Probe für die Genomanalyse ist das Aufwendigste an dem ganzen Prozess ", erklärt er. Denn aus den positiven Proben muss die Virus-RNA herausgelöst und vervielfältigt werden.  Erst dann kann das Erbgut des Virus entschlüsselt werden.  

1500 Sequenzierungen pro Woche

Die eigentliche Entschlüsselung läuft voll automatisiert ab. Das macht eine sogenannte Sequenzierplattform. "Das Gerät braucht knapp 30 Stunden Laufzeit", sagt Unternehmenssprecher Borucki, "und am Ende wissen wir genau, wie das Virusgenom in jeder einzelnen Probe aussah." Vorerst 1500 Proben könnten hier im Labor pro Woche sequenziert werden. Alle gefundenen Sequenzen werden mit dem ursprünglichen Sars-CoV2-Genom, dem so genannten "Wildtyp", verglichen.

Sequenzierung im Labor Biosientia | Bildquelle: Lucretia Gather / SWR
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Bei Bioscientia werden die Genome von Coronaviren analysiert. Die Genetiker können bei der Sequenzierung des Erbguts Mutationen aufspüren.

Und so erkennen die Wissenschaftler die Mutationen. Der ärztliche Leiter von Bioscientia, Oliver Harzer, erklärt: "Wir können nicht nur die britische und die südafrikanische Variante bestimmen, sondern sämtliche Mutationen, die bedeutsam sind oder vielleicht noch bedeutsam werden könnten." Das gilt zum Beispiel auch für die brasilianische Variante, die in der vergangenen Woche erstmal in Deutschland bei einem Reise-Rückkehrer nachgewiesen wurde - am Institut für Virologie des Universitätsklinikums Frankfurt am Main.  

Britische Mutante durch PCR-Test identifiziert

Die Leiterin dieses Instituts, die Virologin Sandra Ciesek, sagt, es sei gut, dass Deutschland nun in die flächendeckende Sequenzierung des Sars-CoV-2-Virus einsteige. "Zum einen ist es natürlich wichtig zu untersuchen, welche Varianten in Deutschland vorhanden sind, damit wir auch merken, wenn es Probleme mit dem Impfstoff geben könnte. Aber auch bei Ausbrüchen kann es helfen, diese besser einzuordnen und zu lernen, wie es zu Ausbrüchen und Infektionsketten kommt", so die Expertin.  

Dass Deutschland bei der Sequenzierung von Viren Ländern wie Großbritannien oder Dänemark hinterherhinke, sei in der unterschiedlichen Wissenschaftstradition begründet - Sequenzierung von Viren gehöre in diesen Ländern schon lange zum Standardprogramm. In Großbritannien werden 15 Prozent aller Corona-Tests sequenziert.

Bioscientia-Labor | Bildquelle: Lucretia Gather / SWR
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Im Labor von Bioscientia arbeiten Wissenschaftler derzeit rund um die Uhr.

Doch Ciesek fügt an: "Erstmal muss man sagen, dass die Variante, die in Großbritannien aufgetreten ist, nicht durch Sequenzierung gefunden wurde, sondern durch eine PCR-Testung, wo ein Gen ausgefallen war. Und auch in Deutschland sequenzieren wir ja schon lange - nicht flächendeckend, aber besondere Fälle wurden schon immer vom Referenzzentrum in Berlin sequenziert."

"Wir sind nicht zu spät"

Deutschland steige nicht zu spät in die flächendeckende Sequenzierung ein, findet die Virologin. "Eigentlich starten wir genau richtig, um sicherzugehen, dass es keine Probleme mit dem Ansprechen auf den Impfstoff gibt." Aus Sicht der Medizinerin ist es ausreichend, fünf bis zehn Prozent der positiven Covid-Proben genetisch zu untersuchen, um einen guten Überblick zu bekommen und die vermehrte Verbreitung einer bestimmten Mutation zu erkennen.  

Doch Sequenzierung ist aufwendig - und teuer. Das Bundesgesundheitsministerium bezahlt jede Genom-Analyse mit 220 Euro. Für Labore wie Bioscientia ist das ein attraktives Geschäft. Seit Monaten werden hier Sonderschichten gefahren. Die Labor-Mitarbeiter arbeiten nahezu rund um die Uhr - 20 Stunden an sieben Tagen in der Woche - immer auf der Suche nach dem Coronavirus. Nun sind sie auch den Mutationen auf der Spur.

Über dieses Thema berichtete die tagesschau am 25. Januar 2021 um 16:00 Uhr.

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