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Nationales Referenzlabor für SARS-CoV-2-Infektionen bei Tieren

Informationen des FLI zur aktuellen SARS-CoV-2-Situation

Coronavirus

Das im Jahr 2019 erstmals nachgewiesene Coronavirus SARS-CoV-2 verbreitete sich ab 2020 weltweit und führte bei Menschen in allen Ländern der Erde zu leichten bis hin zu tödlichen Erkrankungen. Der wahrscheinlichste Ausgangspunkt der Pandemie war eine Übertragung aus dem Tierreich (initial vermutlich Flughunde) auf den Menschen. Im Laufe der massiven Pandemie kam es schließlich zur Weiterübertragung auf andere Tierarten, die teilweise im direkten Umfeld des Menschen leben. Daher wurden am Friedrich-Loeffler-Institut zu Beginn der Pandemie tierexperimentelle Studien zur Empfänglichkeit von landwirtschaftlichen Nutztieren und Haustieren durchgeführt. Dabei zeigte sich, dass nicht alle Tierarten für das Virus gleichermaßen empfänglich sind. Ein aktueller Überblick zum Vorkommen und der Empfänglichkeit verschiedener Spezies findet sich auf den Internet-Seiten der World Organisation for Animal Health (OIE) (Link zum PDF).

Im Juli 2020 wurde deshalb in Deutschland die Meldepflicht für Infektionen von Tieren mit dem neuartigen Coronavirus SARS-CoV-2 eingeführt. Das Nationale Referenzlabor für SARS-CoV-2 Infektionen bei Tieren verfügt über validierte Methoden zur molekularen und serologischen Diagnostik von im Zusammenhang mit SARS-CoV-2 erhoben Proben. Neben sensitiven und spezifischen in-house Methoden werden auch kommerziell angebotene Teste für die jeweiligen Anwendungen genutzt. Weiterhin nimmt das NRL an nationalen und internationalen Ringtesten teil, organisiert nationale Ringversuche, dient als Ansprechpartner für die Veterinär-Untersuchungslabore der Länder und führt Forschungsarbeiten zum Auftreten, der Diagnostik, Pathogenese, Therapie, Bekämpfung und Immunprophylaxe von SARS-CoV2-Infektionen bei Tieren durch.

Der Nachweis von SARS-CoV-2-Erregern und den durch diese post-expositionell induzierten Immunreaktionen erfordert spezifische und sensitive Analyseverfahren. Dabei spielt der Ausschluss von Kreuzreaktionen mit anderen Coronaviren, die häufig beim Tier vorkommen, eine essenzielle Rolle. Zur Entwicklung, Optimierung und Validierung molekularer und serologischer Nachweisverfahren für die SARS-CoV-2-Diagnostik bei Tieren sollen bereits vorhandene Testsysteme unter besonderer Berücksichtigung weiterer möglicher Übertragungen von Tiercoronaviren auf den Menschen weiterentwickelt werden. Im Bereich der molekularen Nachweismethoden spielt die Erweiterung von simplex RT-qPCRs zum spezifischen Nachweis einzelner Coronavirusspezies hin zu Multiplex-Assays, die einen simultanen Nachweis mehrerer Viren ermöglcihen eine entscheidende Rolle. Ein noch weiteres Zielspektrum von Coronaviren der verschiedensten Heim- und Nutztiere wird durch die Entwicklung von Mikroarraymethoden erreicht. Hierbei werden die Nukleinsäuren verschiedener Coronaviren in einer einzelnen Probe mit hoher Sensitivität und Spezifität nachgewiesen werden können. Der Einsatz von speziesübergreifenden serologischen Nachweismethoden, wie z.B. die Weiterentwicklung von Surrogat-Neutralisationstesten, wird den generellen Nachweis von Antikörpern erleichtern. Dabei werden die Tests so optimiert, dass nur Antikörper nachgewiesen werden, die spezifische für bestimmte Coronaviren sind (Ausschluss von Kreuzreaktivität bei gleichzeitiger Wirtsspeziesunabhängigkeit). Schnellteste auf Basis von Lateral Flow Devices (LFDs) können dabei als erste, unspezifische Screeningmethode dienen. Damit die beschriebenen Testsysteme erfolgreich und zuverlässig in der Praxis eingesetzt werden können, folgt auf ihre Entwicklung eine Validierungsphase mit Hilfe von Referenzmaterialien, die aus einer in diesem Projekt ebenfalls zu erstellenden Biobank für Coronaviren stammen. Zur Erstellung dieser Biobank gehört neben einer Sammlung von relevanten Coronaviren aus verschiedenen, eine Zusammenstellung von definierten Seren mit bekanntem Antikörpergehalt.

  • Antigen- bzw. Genomnachweis in Untersuchungsmaterial
  • Antikörpernachweis
  • Ansprechpartner für Bundes- und Länder- sowie EU-Behörden zu Fragen der Coronavirus - Diagnostik und Bekämpfung
  • Charakterisierung von Virusisolaten
  • Überprüfung, Standardisierung und Weiterentwicklung von diagnostischen Verfahren
  • Teilnahme an Ringtests (national und international)
  • Beteiligung an nationalen und internationalen Arbeitsgruppen und Forschungsprojekten
  • Virusisolierung und Anzucht in vitro
  • Genomnachweis mittels RT-PCR (quantitativ)
  • Stammcharakterisierung durch Genomsequenzierung
  • Quantitativer Nachweis neutralisierender Antikörper (Serumneutralisationstest, Plaque-Reduktionstest, Surrogat-Testformate)
  • Serologischer Nachweis von Antikörpern mit ELISA-Testen inklusive Differenzierung der Immunglobulinklassen
  • Immunfluoreszenz-basierter Nachweis von Antikörpern (iIFA)
  • Probenpanel zur Testung neuer Diagnoseverfahren (RT-PCR)