coronavirus or other virus - 3d renderind

Schneller zu neuen Impfstoffen

Forschende der Fraunhofer EMFT und der Universität Regensburg arbeiten an einem neuen Assay-Konzept, das die Wirksamkeitsprüfung von Impfstoffkandidaten künftig schneller und gleichzeitig aussagekräftiger machen könnte.

Neues Assay-Konzept für die Impfstoffentwicklung

© shutterstock

Die Covid19-Pandemie führt vor Augen, wie schnell die Entwicklung neuer Impfstoffe zu einem Wettlauf gegen die Zeit werden kann. Denn bis ein neues Vakzin reif für die Zulassung ist,  muss es zunächst auf Effektivität und Nebenwirkungsfreiheit geprüft werden. Dies ist mit komplexen und oft langwierigen Prozessen verbunden. 

Ein zentraler Aspekt ist das Testen von Impfstoffkandidaten in Hinblick auf ihre Fähigkeit, eine Immunantwort auszulösen und die Antikörper-Produktion im Körper des Menschen zu initiieren. Dazu nutzt man den so genannten Neutralisationstest: Das Virus wird im Labor unter kontrollierten Bedingungen mit seinen Wirtszellen in Kontakt gebracht und die resultierende Infektion der Wirtszellen gemessen. Wird dieses Experiment in An- und Abwesenheit einer Blutprobe von zuvor Geimpften durchgeführt, lässt sich die Anwesenheit und Menge der Antikörper anhand der Infektion der Wirtszellen bewerten und auf die Effektivität des Impfstoffes zurückschließen. 

Forschende der Fraunhofer EMFT und der Universität Regensburg arbeiten an einem Assay-Konzept, das die Wirksamkeitsprüfung von Impfstoffkandidaten schneller und gleichzeitig aussagekräftiger machen könnte. 

Ziel des von der Fraunhofer-Gesellschaft geförderten Kooperationsprojektes "Covirep" zwischen der Fraunhofer EMFT-Gruppe "Zell-basierte Sensorik" um Prof. Dr. Joachim Wegener und der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Ralf Wagner am Institut für Mikrobiologie und Hygiene der UR ist die Entwicklung eines konzeptionell neuen Assays zum Nachweis neutralisierender Antikörper gegen SARS-CoV2. Das Konzept macht mit intrinsischen biologischen Verstärkungsmechanismen eine sehr niederschwellige virale Beeinflussung der Zell-Physiologie nachweisbar und ermöglicht einen automatisierten, elektrischen Readout, der auf hohe Durchsätze skalierbar ist. Im Gegensatz zu den bislang  eingesetzten Verfahren wird die Reaktion der Wirtszellen auf die Virus-Infektion kontinuierlich in Echtzeit und nicht nur zu einem einzigen Zeitpunkt aufgezeichnet.  

© Fraunofer EMFT / Bernd Müller
Zell- und Gewebeproben im 37 °C-Inkubator Cell and tissue samples grown in a 37 °C-incubator

Vorteile des neuen Assay-Konzepts

Hoher Durchsatz

Das elektrische Readout ermöglicht eine Skalierung auf hohe Durchsätze

Hohe Sensitivität

Durch Intrinsische biologische Verstärkungsmechanismen lässt sich eine sehr niederschwellige virale Beeinflussung der Wirtszellen nachweisen.

Konstantes Monitoring

Die Reaktion der Wirtszellen wird in Echtzeit aufgezeichnet.