Nach wie vor fehlen massentaugliche nichtinvasive Tests auf SARS-CoV-2. Britische Forscher versuchen jetzt, Patienten anhand von Biomarkern in Atemproben zu identifizieren.
Krankheiten aller Art verändern den Stoffwechsel betroffener Zellen. Plötzlich entstehen andere Moleküle als bei gesunden Menschen. Teilweise handelt es sich um flüchtige organische Verbindungen (volatile organic compounds, VOC). Sie werden ausgeatmet und lassen sich mit hoch empfindlichen Massenspektrometern erfassen. Beispielsweise deuten fünf verschiedene VOC auf Typ-1-Diabetes bei Kindern hin. Was lag näher, als bei SARS-CoV-2 nach ähnlichen Biomarkern zu suchen?
Deshalb rekrutierten Forscher um Dorota M. Ruszkiewicz von der Loughborough University, UK, insgesamt 98 Patienten in Edinburgh und Dortmund. 21 von 33 (63,6 Prozent) beziehungsweise 10/65 (15,4 Prozent) litten an COVID-19; Ergebnisse aus RT-PCR-Tests lagen vor. Andere Teilnehmer hatten Asthma, COPD, bakterielle Lungenentzündungen oder verschiedene Herzerkrankungen.
Alle Personen gaben eine Atemprobe für die VOC-Analyse ab, indem sie in ein Einmalsammelröhrchen bliesen. Ruszkiewicz arbeitete mit einer gekoppelten Analysetechnik, der Gaschromatographie-Ionenmobitätsspektrometrie oder GC-IMS. Der Gaschromatograph trennt unterschiedliche kleine Moleküle in der ausgeatmeten Luft auf. Diese gelangen daraufhin ins Massenspektrometer, wo sie analysiert werden. Nach der Korrektur von Umwelt-Kontaminationen wurden verräterische Moleküle durch mathematische Verfahren identifiziert.
Als Biomarker für COVID-19 eigneten sich Aldehyde (Ethanal, Octanal), Ketone (Aceton, Butanon) und Methanol neben einem Molekül, das bisher nicht identifiziert werden konnte. Daten aus Edinburgh und Dortmund wurden separat ausgewertet. Als Sensitivität bzw. Spezifität geben die Autoren 82,4 Prozent / 75 Prozent beziehungsweise 90 Prozent / 80 Prozent an.
Zwar umfasste die Studie nur wenige Patienten. Interessant wäre auch, Erkrankungen zu untersuchen, die hinsichtlich ihrer Symptome ähnlich sind, also SARS-CoV-2-Infektionen, Influenza und grippale Infekte. Solche Daten fehlen. Dass sich VOC generell als Biomarker eignen, lässt sich aber nicht bestreiten.
Dazu ein Blick über den Tellerrand: Forscher der Tierärztlichen Hochschule Hannover haben SARS-CoV-2 ebenfalls erfolgreich anhand von VOC nachgewiesen – nicht mit Massenspektrometern, sondern mit Hundenasen. Spürhunde erschnüffeln das Virus im Labor mit einer Sensitivität von 83 Prozent und einer Spezifität von 96 Prozent.
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