NanoNeutVir

Projekt NanoNeutVir: Neuer Schnelltest nutzt Nanomaterialien zur Bestimmung des Immunitätsstatus

COVID-19 hat gezeigt, dass es von entscheidender Bedeutung sein kann, den Immunitätsstatus eines Menschen gegen eine spezifische Krankheit sehr schnell und zuverlässig bestimmen zu können. Bisher gängige Tests zur Bestimmung des Immunstatus bringen einen hohen logistischen und finanziellen Aufwand mit sich, da sie nur im Labor durchgeführt werden können. Was hier fehlt, ist ein einfacher, aussagekräftiger Schnelltest. Das Projekt NanoNeutVir will diese Lücke schließen.

Die Konzentration neutralisierender Antikörper (nAK) lässt belastbare Rückschlüsse auf den Immunitätsstatus eines Menschen zu

Im Blutserum geimpfter bzw. genesener Personen findet sich eine erhöhte Konzentration sogenannter neutralisierender Antikörper (nAK), welche so an die Krankheitserreger binden, dass diese nicht mehr an die Rezeptoren an den Körperzellen andocken können. So verhindern sie das Eindringen des Virus in die menschliche Zelle und damit einen (erneuten) Ausbruch der Krankheit. Die Konzentration der nAKs lässt Rückschlüsse auf den Immunitätsstatus eines Menschen zu. Doch diese Konzentration lässt sich bisher nur durch aufwendige Labortests bestimmen. Mit den aktuell erhältlichen Schnelltests ist es nur möglich, alle vorhandenen bindenden Antikörper eines Patienten zu bestimmen. Diese Tests geben jedoch keine Information darüber, ob die Anzahl der neutralisierenden Antikörper ausreicht, um eine Immunität gegen diese Krankheiten zu gewährleisten.

Die Technologie soll als schnell adaptierbare Plattformtechnologie für andere Infektionskrankheiten zur Verfügung stehen

Das vom BMBF geförderte Projekt NanoNeutVir will nun einen neuartigen Schnelltest zur Konzentrationsbestimmung von nAKs entwickeln, der auf Nanotechnologie basiert. Damit könnte auch die Anzahl der nAKs individuell geprüft und entschieden werden, ob eine Person gegen eine bestimmte Krankheit erneut geimpft werden muss oder nicht. Die Technologie wird als Erstes für SARS-CoV2 entwickelt, soll aber anschließend als schnell adaptierbare Plattformtechnologie für andere Infektionskrankheiten (z. B. Influenza) zur Verfügung stehen. 

Die Technologie basiert auf Nanopartikeln (hier: Liposome), die mit Farbstoff gefüllt sind und den Virusrezeptor (ACE2) tragen. Sobald das Virus an den ACE2 andockt, wird das Liposom zerstört. Da nur nAKs das verhindern können, gibt die Anzahl der noch intakten Liposome Auskunft darüber, wie viele nAKs vorhanden sind. Die Menge der noch intakten Liposome kann nach einfacher Trennung (Lateral Flow Assay (LFA)) – wie bei einem Schwangerschaftstest oder auch bisherigen Corona-Schnelltest - visuell oder mit dem Smartphone gemessen werden. 

Erfolgskurs – Regionale und nationale Förderungen unterstützen mehrjährige Forschungsarbeit

Der Grundstein für das Projekt wurde mit dem von der Bayerischen Forschungsstiftung von 11/2020 bis 01/2022 mit rd. 553.000 Euro geförderten Vorhaben „Entwicklung von nanotechnologiebasierten neuartigen Schnelltests für den Nachweis von COVID-19-Immunität - POCT-NeutCov“ gelegt. Daran waren folgende Projektpartner beteiligt: Universität Regensburg, Institut für Analytische Chemie, Chemo- und Biosensorik (Projektleitung); Microcoat Biotechnologie GmbH; MIKROGEN GmbH; Universität Regensburg, Molekulare Mikrobiologie (Virologie); Universitätsklinikum Regensburg, Klinik für Augenheilkunde.

Um die Forschungsarbeit auch nach Abschluss dieses Projektes weiter fortsetzen zu können, unterstützte die Bayerische Forschungsallianz (BayFOR) das NanoNeutVir-Konsortium bei der Einwerbung von BMBF-Fördermitteln im Rahmen des Förderprogramms „KMU Innovativ: Medizintechnik“, in dem die Firma Microcoat Biotechnologie GmbH die Projektleitung übernahm. Die BayFOR half bei der Konzeption des Antrages und übernahm das Proofreading. Dabei standen insbesondere die Teile Risikobewertung und Verwertungsstrategie im Fokus. Die BayFOR hat außerdem die Möglichkeiten einer EU-Förderung für das Projekt geprüft und anschließend einen EU-Förderausschluss für den Antrag geschrieben.
In dem im Oktober 2022 gestarteten BMBF-Projekt sind folgende Einrichtungen beteiligt: Microcoat Biotechnologie GmbH (Koordination), die Universität Regensburg, das Universitätsklinikum Regensburg und die Universität Marburg.

BayFOR @ Work

„Durch die Förderung des ersten Projektes durch die Bayerische Forschungsstiftung konnten wir mit der Entwicklung von drei unterschiedlichen Testformaten wichtige Grundlagen für unsere neuartige Plattformtechnologie zum Nachweis neutralisierender Antikörper auf der Basis von Nanotechnologie erforschen und wissenschaftlich validieren. Nach Abschluss des von der Forschungsstiftung geförderten Projektes half uns die BayFOR bei der Auswahl des Förderprogramms und unterstützte das NanoNeutVir-Konsortium bei der Einwerbung von BMBF-Fördermitteln, insbesondere durch die kritische Überarbeitung des Antrags. Wir sind sehr dankbar für diese professionelle Hilfestellung der beiden Partnerorganisationen in der BayFIA. Ohne sie wären wir in unserer Forschungsarbeit nicht so schnell vorangekommen.“

Prof. Dr. Antje Baeumner, Universität Regensburg