Wenn tausende Kinder zeitgleich gurgeln
Die derzeit an Wiener Schulen laufende „Gurgel-Studie“ soll erstmals genaue Daten liefern, wie viele Kinder stille Träger des Coronavirus sind. Maßgeblich beteiligt an der logistischen Durchführung sind rund 70 Studentinnen und Studenten der Biomedizinischen Analytik.
Die Rolle von Kindern und Jugendlichen bei der Ausbreitung der Coronavirus-Pandemie könnte überschätzt worden sein. Allerdings fehlen bislang noch große Studien, meldete etwa die Plattform ORF.at Ende April. Tatsächlich gibt es selbst im internationalen Vergleich bislang kaum valide Daten, inwieweit Kinder und Jugendliche tatsächlich stille Virusträger sind und wie sich Maßnahmen wie Schulschließungen auf die Eindämmung der Pandemie auswirken.
„Kinder wurden gerade medial in den vergangenen Wochen immer als Virusüberträger dargestellt und als potenzielle Gefährder für ihre Großeltern beinahe diskriminiert“, sagt FH-Prof. Mag. Christine Schnabl, MSc, Leiterin des Bachelor-Studiengangs Biomedizinische Analytik (BMA) an der FH Campus Wien. Schnabl ist Mitglied des zwölfköpfigen Expertengremiums, das hinter der laufenden Pilotstudie unter dem Motto „Wir gurgeln mit“ steht. Die Studie soll konkrete Daten zu Infektionen mit dem Coronavirus (SARS-CoV) bei Kindern zwischen sechs und 14 Jahren bringen. Ein knapp fünf Minuten langes Youtube-Video erläutert dabei kindgerecht, wie die Proben dafür gewonnen und verarbeitet werden.
Exakte Probengewinnung
Wie Schnabl erklärt, ist es mit der innovativen Gurgel-Methode möglich, die Viruslast an den Eintrittspforten im Nasen-Rachenraum zu bestimmen ohne auf die für Kinder sehr unangenehme Methode des Rachenabstrichs zurückgreifen zu müssen. „Hinzu kommt, dass beim Abstrich bei nicht ganz exakter Probenentnahme die Ergebnisse falsch negativ ausfallen könnten“, so Schnabl. Gurgeln dagegen beherrschen schon Kinder im Volksschulalter und bei entsprechender Aufsicht kann auch eine weitgehend sterile Probengewinnung garantiert werden. Gegurgelt wird exakt eine Minute lang mit einer Salz- und Zucker-haltigen Pufferlösung. Für die nötige Logistik von der Pseudonymisierung der Proben-Gefäße bis zur Aufbereitung für die PCR-Analysen sorgt ein Team aus rund 70 Studierenden und Lehrenden der Biomedizinischen Analytik an der FH Campus Wien.
„Die Durchführung einer solchen Studie mit bis zu 6.000 Probanden erfordert einen enormen Personalaufwand. Ohne die Mithilfe und dem Know-how unserer Studierenden würde sie daher auch in puncto Finanzierung rasch an ihre Grenzen stoßen“, gibt Schnabl zu bedenken. Immerhin müssen tausende Probenröhrchen mit Barcodes versehen und Abläufe bei der Probennahme und im Labor getestet werden; Studenten und Lehrbeauftragte erledigten dies auch während des eingestellten Präsenzstudienbetriebs in den Labors der FH unter Einhaltung aller Sicherheitsbestimmungen.
FH-Prof. Mag. Christine Schnabl im Video-Interview über die Rolle bei der Gurgel-Studie und der Coronakrise insgesamt:
Vernetzung auf Augenhöhe
„Gerade in der Situation des Lockdowns Mitte März und dem Aussetzen aller Pflichtpraktika bedeutet es eine einzigartige Win-Win-Situation als wir gefragt wurden, ob wir uns an der Studie beteiligen“, sagt auch die Leiterin des Master-Lehrgangs Biomedizinische Analytik, Mag. Martina Fondi. „Für die Studierenden selbst geht es aber um weit mehr als um die Anrechnung ihrer Leistung in Form von Praktikumsstunden: Sie zeigen unglaubliche Motivation und enormes Verantwortungsbewusstsein. Es ist ihnen durchaus bewusst, dass sie mithelfen können, eine aktuelle medizinische und zugleich politisch relevante Forschungsfrage zu beantworten.“ Die Studie rücke zudem das Augenmerk auf die oft unterschätzte Rolle der Präanalytik in der medizinischen Labordiagnostik.
Nach der ersten Messung Mitte Juni erfolgt dieser Tage die Probensammlung zum zweiten Messzeitpunkt, wobei die Studierenden auch Schüler und Lehrer zur Einhaltung der empfohlenen Hygiene-Maßnahmen befragen. „Außerdem wollen wir herausfinden, aus welchen Gründen manche Eltern ihre Kinder nicht an der Studie teilnehmen lassen“, ergänzt Fondi.
Forschungs-Kooperation
Zu den Kooperationspartnern hinter der Pilotstudie gehören unter anderem der Kinderarzt Dr. Andreas van Egmond-Fröhlich und die Labormedizinerin Prim. Univ.-Prof. Dr. Manuela Födinger (beide Klinik Favoriten/Wiener Gesundheitsverbund), Univ.-Prof. Dr. Alwin Köhler (Max Perutz Labs) sowie das Konsortium VCDI (Vienna Covid-19 Diagnostics Initiative). Leiter der Studie ist Univ.-Prof. Dr.Dr.h.c. Michael Wagner, Dekan des Zentrums für Mikrobiologie und Umweltsystemwissenschaft an der Universität Wien, wo auch die PCR-Untersuchungen der Proben erfolgen (siehe Kasten). Hinter der Studie steht damit ein vermutlich einzigartiges und zugleich vorbildhaftes Netzwerk aus Medizinern, Biologen, Pädagogen und BMAs. „Dabei arbeiten alle auf Augenhöhe zusammen“, betont Fondi.
Finanziert wird die Studie gemeinsam von der Stadt Wien und dem Bildungsministerium. Die ersten Ergebnisse der Pilotstudie mit bis zu 6000 Schülern und Lehrern werden im Lauf der nächsten Wochen erwartet, danach soll eine groß angelegte Studie mit bis zu 30.000 Kindern noch genauere Daten liefern.
„Große Chancen für die Corona-Diagnostik“
Im Gespräch mit medonline.at erläutert Studienleiter Michael Wagner das Potenzial der Gurgel-Methode und warum es wichtig wäre, noch viel mehr Kinder zu testen.
„Die Gurgelmethode liefert Ergebnisse mit einer vergleichbaren Sensitivität und Spezifität wie die Abstrich-Methode“, sagt der Molekularbiologe und Dekan des Zentrums für Mikrobiologie und Umweltsystemwissenschaft der Universität Wien, Univ.-Prof. Dr.Dr.h.c. Michael Wagner. „Das Material wird dabei zwar etwas verdünnt, dafür aber homogen aus allen Bereichen des Rachens gewonnen. Limitationen bestehen darin, dass Kinder unter sechs Jahren meist noch nicht gurgeln können und dass Aerosole entstehen.“ Darum wird auch im Freien vor dem Schulgebäude gegurgelt
Wagner verweist zudem auf die widersprüchliche Evidenz zur Rolle von Kindern in der Infektionskette. „Aktuell sehen wir in Israel, dass Schulen maßgeblich zu einem neuerlichen Ausbruch beitragen, andere Daten aus Deutschland weisen eher in die entgegengesetzte Richtung.“ Aus der laufenden Studie und geplanten Folgeuntersuchungen im Herbst erhofft sich Wagner nun aussagekräftige Daten dazu.
Testkapazitäten erhöhen!
Die Gurgel-Methode, so Wagner, könnte zudem künftig vermehrt in der Corona-Diagnostik eingesetzt werden. „Wir testen schon seit längerem unsere Mitarbeiter regelmäßig damit: Sie nehmen die Gurgellösung mit nach Hause und am nächsten Tag wird das Gurgelat versiegelt zur PCR-Diagnostik geschickt und innerhalb weniger Stunden liegen die Ergebnisse vor.“ Mit Beginn des neuen Schuljahres könnte damit auch an ausgewählten Schulen die Entwicklung der Infektionen gut überwacht werden. Laut Wagner wäre es damit wesentlich einfacher als mit Rachenabstrichen die Dynamik der Ausbreitung des Virus zu verfolgen und ein Frühwarnsystem zu installieren.
Derzeit können von der VCDI (Vienna Covid-19 Diagnostics Initiative) bis zu 4.000 PCR-Tests pro Tag durchgeführt werden. Durch Poolen von Proben – dabei testet man bis zu 10 Personen in einem Durchlauf – könnten bis zu 40.000 Proben pro Tag analysiert und damit die Testkapazität deutlich erhöht werden. „Das ist schon eine signifikante Testkapazität, wenn man bedenkt, dass in Österreich zurzeit pro Tag weniger als 10.000 Tests durchgeführt werden“ so Wagner. „Damit könnten neben Schulen und Universitäten auch Screenings in anderen kritischen Bereichen wie Pflegezentren, Krankenhäusern und Obdachlosenheimen regelmäßig durchgeführt werden.“
Über die VCDI: Hinter der von Wagner mit-initiierten VCDI stehen Wissenschafter der Universität und der Medizinischen Universität Wien sowie der Forschungseinrichtungen IMP und IMBA am Vienna Biocenter. Die Motivation dahinter: „Wir wollen helfen, die Pandemie zu bewältigen“, sagt Wagner. Bereits kurz nach dem Lockdown wurden von den Wissenschaftern verfügbare diagnostischen Möglichkeiten konzentriert und neue smarte Testmethoden entwickelt, ebenso stehen sie hinter Initiativen wie der „Gurgelstudie“.