DNA-Computer erkennt tödliche Viren wie Ebola

07.08.2014
Foto: Ebolavirus

Einfachere Diagnose soll helfen, Ausbreitung von Ebolaviren frühzeitig einzudämmen; © cdc.gov

Forscher an der University of the Sunshine Coast (USC) haben einen DNA-basierten Computer entwickelt, der mit seinen molekularen Schaltkreisen tödliche Viren nachweisen kann. In Tests hat das Gerät unter anderem synthetische DNA, die Ebola entspricht, korrekt identifiziert.

Da der DNA-Computer eine schnellere Diagnose gefährlicher Erreger verspricht, könnte er helfen, Epidemien wie dem aktuellen Ebola-Ausbruch in Westafrika vorzubeugen. Die Forscher arbeiten nun daran, mit dem molekularen Computer noch mehr unterschiedliche Viren zu erkennen.

"Wir haben ein Diagnosewerkzeug entwickelt, das Moleküle zur Virenerkennung nutzt und das Ergebnis mit einem einzelnen Buchstaben oder Code darstellt", beschreibt Joanne Macdonald, Molekulartechnikerin an der USC. Das Gerät nutzt dazu molekulare Logikgatter, die auf typische DNA-Stränge der gesuchten Viren reagieren. Findet der Computer entweder das 1967 entdeckte Marburg-Virus oder eine Eboloa-Art, zeigt es das durch einen fluoreszierenden Buchstaben an - entweder "M" für Marburg oder "E" für Ebola.

Im Labor haben die Forscher freilich nicht mit echten Viren
gearbeitet. "Wir haben synthetische DNA hergestellt, die kurzen Teilen des Ebola- und Marburg-Virus entspricht", so Macdonald. Diese kann der aktuelle Prototyp des DNA-Computers dank zweier molekularer Logikgatter unterscheiden, berichtet die Chemistry World. Das eine sucht nach einem DNA-Strang, der für sogenannte Filoviren typisch ist. Zu dieser Familie zählen nur Marburg und Ebola. Ein zweites Gatter erkennt typische Ebola-DNA-Sequenzen. Sind diese vorhanden, leuchtet das "E" auf, findet das Gerät dagegen nur den Filoviren-Strang, lautet die Diagnose "M".

Macdonalds Team geht davon aus, dass das Gerät eine schnelle Diagnose gefährlicher Krankheiten ermöglicht, womit es eher möglich wird, die Ausbreitung frühzeitig einzudämmen. Das könnte helfen, Epidemien wie den aktuellen Ebola-Ausbruch in Westafrika zu verhindern. Dieser hat Anfang Juli elf Länder zu einem gemeinsamen Vorgehen motiviert. Mittlerweile gibt es laut WHO über 1.200 Verdachts- und mehr als 670 Todesfälle. Ende voriger Woche wurde zudem die erste Erkrankung in Nigeria gemeldet.

Der Molekulartechnikerin zufolge wird nun daran gearbeitet, dem Gerät die Erkennung weiterer Erreger zu ermöglichen. Dabei hat das Team insbesondere Krankheiten im Auge, die in Australien vorkommen. So soll der DNA-Computer in Zukunft das Australische Fledermaus-Lyssavirus erkennen, einen engen Verwandten des Tollwutvirus, das beim Menschen ebenfalls diese Erkrankung auslöst. Ebenfalls im Visier haben die Forscher das 1994 entdeckte und von Flughunden übertragene Hendra-Virus. Zwar sind laut australischen Behörden erst sieben Menschen durch dieses Virus erkrankt, doch vier dieser Fälle verliefen letztlich tödlich.

COMPAMED.de; Quelle: University of the Sunshine Coast (USC)