Im Kampf gegen die Ausbreitung des SARS-CoV-2-Virus kommt dem Testen eine besondere Bedeutung zu. Nur wenn Infizierte frühzeitig, am besten noch bevor sie Symptome entwickeln, identifiziert werden, lässt sich eine Weitergabe des Virus verhindern. Laut Robert-Koch-Institut werden zurzeit wöchentlich über eine Million Testungen durchgeführt, doch das reicht nicht aus, um das von der WHO gesetzte Ziel einer Positivrate von unter fünf Prozent zu erreichen.
Hinzu kommt, dass das Auftreten neuer Virusvarianten – wie die aus England stammende Variante B.1.1.7, die besonders leicht übertragbar zu sein scheint – es nötig macht, ganze Virusgenome zu sequenzieren. Eine zeitaufwändige Prozedur, die nicht in allen Laboren durchgeführt werden kann. So schränkt in der Realität ein Mangel an ausgebildetem Personal oder an technischer Ausrüstung die Testkapazitäten vielerorts ein.
Tausende Ideen
Hier Abhilfe leisten möchte das Open-Source-Projekt LabHive, das nach dem #WirVsVirus-Hackathon der Bundesregierung, der im März 2020 stattfand, zur Umsetzung ausgewählt und in der Anfangszeit durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wurde. Ein „Hackathon“ (Kunstwort aus „Hack“ und „Marathon“) ist eine Veranstaltung oder Initiative – ursprünglich aus der Soft- und Hardware-Entwicklung kommend –, bei der Teilnehmer aus verschiedenen Fachgebieten in fächerübergreifenden Teams Lösungen für gegebene Probleme suchen.
Im Fokus von #WirVsVirus standen Projekte zur COVID-19-Pandemie, wie Eleonora Nushi, Ärztin und medizinische Expertin bei LabHive erklärt: „Mehr als 26.000 Menschen arbeiteten 48 Stunden lang an über 1.500 Lösungen. Gruppen von Biologen, Medizinern, Programmierern, Designern und Tüftlern trafen sich dort und begannen, an Ideen zu arbeiten.“
Koordination von Ressourcen
Zwei der an #WirVsVirus beteiligten Teams haben sich später zu LabHive zusammengeschlossen, um ein starkes diagnostisches Netzwerk aufzubauen. „Wir sind ein interdisziplinäres Team, das die Überzeugung teilt, dass Testen ein essenzieller Faktor ist, um eine weitere Ausbreitung der SARS-CoV2-Pandemie zu verhindern“, so Nushi. „Aus diesem Grund haben wir die Plattform LabHive als Koordinationsinstrument entwickelt, um physische Ressourcen und Personal schnell zu erfassen und bei Bedarf an Diagnostiklabore zu vermitteln.“ Auf diese Weise soll Einrichtungen, deren Testkapazitäten ausgelastet sind, Zeit und Arbeit bei der Suche nach Diagnostiklaboren erspart werden.
In der kuratierten LabHive-Datenbank können Nutzer einerseits nach diagnostischen Laboren suchen. Andererseits können qualifizierte Freiwillige – also ausgebildete Wissenschaftler und TA – ihre Arbeitskraft sowie Forschungslabore ihre Reagenzien und Laborgeräte zur Verfügung stellen. „Nach der freiwilligen Registrierung werden die vorhandenen Ressourcen fachlich validiert und transparent gemacht“, erläutert Nushi. „Angebot und Bedarf werden regional optimiert miteinander vernetzt und Diagnostikzentren somit in die Lage versetzt, aus den Angeboten zu wählen und die Unterstützung in Anspruch zu nehmen.“ Zurzeit (Stand: 03.02.2021) sind auf der Plattform 50 qualifizierte Freiwillige, 17 Labore und Zulieferer sowie 18 Diagnostiklabore registriert. Arbeiten, die von Freiwilligen übernommen werden, umfassen vor allem die Aufbereitung klinischer Proben, Isolierung von RNA mit einem Kit, Durchführung von quantitativer PCR oder die Analyse von Daten.
Unterstützung fürs RKI
Von Mitte April bis Ende September wurde LabHive als eines von insgesamt 130 Projekten durch das Förderprogramm „WirVsVirus Solution Enabler“ sowie durch ein „Prototype-Fund“-Stipendium vom BMBF unterstützt. Seit Ende 2020 haben sich mehrere der geförderten Projekte zusammen mit weiteren Projekten zum Innovationsverbund Öffentliche Gesundheit zusammengeschlossen. Seit die Förderung durch das BMBF im Oktober ausgelaufen ist, arbeitet das LabHive-Team aus Wissenschaftlern, Ärzten, Webentwicklern und Sicherheitsexperten ehrenamtlich weiter an der Entwicklung und Umsetzung der LabHive-Plattform. „Mit der Unterstützung von unseren Nutzern verbessern und entwickeln wir unsere Plattform weiter“, beschreibt die medizinische Expertin Eleonora Nushi ihre Arbeit. „Praktisch versuchen wir möglichst viele Freiwillige, medizinische und wissenschaftliche Labore, und momentan vor allem sequenzierfähige Labore zu erreichen, um mehr SARS-CoV-2-Tests möglich zu machen.“
Letzteres ist vor allem dem Auftreten neuer Virusvarianten geschuldet, deren Verbreitung nur nachverfolgt werden kann, wenn ausreichend viele Virusgenome sequenziert werden. Deshalb unterstützt LabHive den vom RKI ins Leben gerufene Deutschen Elektronischen Sequenzdaten-Hub (DESH), der gegründet wurde, um sequenzierfähige Labore zu koordinieren. Diese können sich bei LabHive registrieren und ihre Kapazitäten eingeben. Ihre Profile sind dabei nur für den DESH und andere registrierte Labore einsehbar.
Ein Aufruf von LabHive auf Twitter war laut Nushi für DESH sehr erfolgreich: „Es haben sich 12 Labore angemeldet. Es ist aber noch viel Luft nach oben, und man kann sich weiterhin melden.“ Der Twitter-Kanal @lab_hive informiert regelmäßig über die aktuelle Lage.
Larissa Tetsch
Bild: LabHive