Eine neue Methode, mit der schnell festgestellt werden kann, ob ein Virus infektiös oder nicht infektiös ist, könnte die Reaktion auf künftige Pandemien revolutionieren.
Der Test mit der Bezeichnung FAIRY (Fluorescence Assay for vIRal IntegritY) ermöglicht es, Viren innerhalb von Minuten auf viruzide antivirale Mittel zu prüfen. So lässt sich die Wirksamkeit antiviraler Maßnahmen, wie etwa Desinfektionsmittel, die die Infektionskette unterbrechen, schnell bestimmen.
Dr. Samuel Jones von der Birmingham School of Chemistry leitete das Forschungsteam, das den FAIRY-Test entwickelte. Er sagte: „Im Durchschnitt wird alle vier Jahre ein neues Virus entdeckt, das pandemisches Potenzial hat, und es gibt viele weitere bereits bekannte Viren, die die Artenbarriere überwinden könnten. Nach unserem besten Wissen gibt es derzeit jedoch keinen Test, der ohne eine Zellkultivierung, die Wochen dauern könnte, feststellen kann, ob eine Probe intakte oder nicht intakte Viren enthält und somit zeigt, ob sie infektiös oder nicht infektiös ist.“
Die derzeitige Goldstandardmethode zur Bestimmung der Virusinfektiosität verwendet kultivierte Zellen. Es dauert viele Tage, bis Ergebnisse vorliegen. Für die Tests sind Fachpersonal und eine kultivierbare Zelllinie erforderlich, die nicht für alle Viren verfügbar ist. Die Notwendigkeit, kultivierte Zellen zu verwenden, beschränkt die aktuellen Techniken außerdem auf antivirale Mittel, die die Zellen nicht schädigen, was die Entwicklung neuer Desinfektionslösungen zu einer zusätzlichen Herausforderung macht.
Bei der neuen Methode wird ein Farbstoff verwendet, der Viren normalerweise durch Poren in der Kapsidhülle (Proteinhülle) durchdringen kann, die ihr genetisches Material (DNA oder RNA) umgibt. Dieser Farbstoff ist an ein größeres Molekül konjugiert, das verhindert, dass er in die Kapsidporen eindringt. Wenn der Farbstoff an virale DNA oder RNA bindet, erzeugt er ein Fluoreszenzsignal.
Der resultierende Test zeigt, ob das Virus intakt und damit infektiös ist oder nicht.
Die Forscher haben die Wirksamkeit des Tests anhand von Herpes-simplex-Virus (HSV-2), Respiratorischem Synzytialvirus (RSV), Cytomegalovirus (CMV), Humanem Rhinovirus 8 (HRV-8), Humanem Coronavirus OC43 (OC43), Chikungunya-Virus (CHIKV), Dengue-Virus 1 und Dengue-Virus 2, Zika-Virus und Enterovirus 71 (EV71) bewertet.
Diese Viren decken das Spektrum behüllter und unbehüllter sowie DNA- und RNA-Viren ab und zeigen damit deutlich das Potenzial des FAIRY-Tests. Die Viren wurden mit einer breiten Palette von Chemikalien behandelt, die eine viruzide Breitbandwirkung aufweisen, darunter Wasserstoffperoxid, Ethanol, Isopropanol und andere Virostatika. Diese Tests bestätigten, dass der FAIRY-Test das Potenzial für die schnelle Untersuchung von Viruziden hat, die Viruskapside zerstören.
Dr. Jones sagte: „Dieser einfache, kostengünstige Test verwendet vorgefertigte Verbrauchsmaterialien und kann in einem einzigen Mikroplattentest mehrere Desinfektionsmittel und Viren schnell auf ihre Fähigkeit untersuchen, die Virusinfektiösität zu neutralisieren. Er hätte während der SARS-CoV-2-Pandemie jedes Desinfektionsmittel auf antivirale Aktivität untersuchen können und kann bei der nächsten Pandemie eine schnellere Reaktion ermöglichen.“
Die FAIRY-Methode wird ausführlich in einem Artikel beschrieben, der in Biomakromoleküle.
Der FAIRY-Test basiert auf Forschungen, die ursprünglich an der Universität Manchester begonnen wurden. University of Birmingham Enterprise hat eine Patentanmeldung für die Verbindungen, ihre Methoden und ihre Verwendung zur Bestimmung der viralen Integrität von Virusproben eingereicht. Das Unternehmen sucht nun nach kommerziellen Partnern für Lizenzen oder Kooperationen und erwartet ein großes Interesse von Unternehmen, die viruzide ISO-Standardtests verwenden, von Test-/Screening-Unternehmen und von Auftragsforschungsinstituten.
Mehr Informationen:
Neue Schnellmethode zur Bestimmung der Virusinfektiösität, Biomakromoleküle (2024). DOI: 10.1021/acs.biomac.4c00358