Lin Jianguo, Direktor des P3-Laboratoriums

"Hier ist der Ort, wo wir auf Nulldistanz mit dem Virus in Kontakt kommen. Das ganze Labor ist vollständig versiegelt und steht unter Unterdruck. Wir beschreiben den Raum gerne mit dem Wort „drei Ströme“. Es handelt sich dabei um einseitigen Menschen-, Logistik- und Luftstrom. Damit können die Schadstoffe nicht nach außen austreten und Verschmutzung verursachen, erklärte Lin Jianguo, Direktor des P3-Laboratoriums im Zweiten Volkskrankenhaus der südchinesischen Provinz Guangdong.

Jeden Tag werden im P3-Labor mehr als 400 neue Nukleinsäuretests für die Epidemie von COVID-19 durchgeführt. Als das erste Akutkrankenhaus auf Provinzebene in China verfügt das Guangdonger Zweite Volkskrankenhaus über ein internationales medizinisches Notfallteam der WHO und hat umfangreiche Erfahrungen im Kampf gegen Viren. Das P3-Labor ist eine der antiviralen Geheimwaffen des Krankenhauses.

P3-Labor ist die Abkürzung für das Labor auf der dritten Ebene des Biosicherheitsschutzes und „P“ symbolisiert Protection. Je nach Schweregrad des Schadens von Mikroorganismen und ihren Toxinen ist das derartige Laboratorium in vier Sicherheitsstufen eingeteilt. Das Labor der niedrigsten Ebene ist für Mikroorganismen geeignet, die für gesunde Erwachsene nicht krankheitserregend sind. Auf der zweiten Stufe erforscht man Kleinstlebewesen mit potenzieller mittelgroßer Gefährdung für Menschen. Auf der vierten Ebene rechnen Wissenschaftler mit Mikroorganismen oder deren Toxinen, die durch Atemwege schwere oder sogar tödlichen Krankheiten verbreiten. Im Labor auf dem hösten Level werden Mikroorganismen oder ihre Toxine analysiert, die für den menschlichen Körper hochgefährlich sind. Sie werden entweder durch Aerosole übertragen, oder auf unbekannten Übertragungswegen verbreitet. Es fehlt sowohl an wirksamen Impfstoffen als auch an wirkungsvollen Behandlungen.

Die Nukleinsäuretests für die neuartige Coronavirus-Epidemie laufen im P3-Labor unter dem Motto „Peacetime war, Precaution, Progression“. Mit diesen drei Wörtern mit „P“ als Anfangsbuchstaben entspricht das Motto auch der Abkürzung des Labornamens „P3“.

"Air Lock"

Als „Goldstandard“ für die Diagnose einer Infektion von COVID-19 muss jeder Schritt im Testprozess präzise und vorsichtig durchgeführt werden. Denn das neuartige Coronavirus ist hoch ansteckend. Bevor die entnommenen Testproben in das P3-Labor transportiert werden, müssen sie zunächst durch das „Air Lock“, zu Deutsch Luftschleuse. Es verfügt über Doppeltüren, die nicht gleichzeitig geöffnet werden können. Dadurch wird sichergestellt, dass die während des Probentransfers angesaugte Luft zwischen den Doppeltüren isoliert wird. Die Umgebung außerhalb des Labors kann dadurch nicht verschmutzt werden

Der zweite Schritt ist die Inaktivierung. Die Proben werden eine halbe Stunde lang in einem Wasserbad mit 56 Grad Celsius inaktiviert, wodurch die viralen Proteine nicht mehr physiologisch aktiv sind und sie ihre Fähigkeit zur Infektion, Pathogenität und Reproduktion verlieren. Dies macht den Test relativ sicher und die Gensequenz des Virusproteins wird nicht davon beeinträchtigt.

Dann kommt der Kernteil des Tests, die Extrahierung der Nukleinsäure. Hu Liangshan ist die stellvertretende Cheftechnikerin der medizinischen Laborabteilung des Zweiten Volkskrankenhauses der Provinz Guangdong. Laut ihr sollen Laboranten im Probenverarbeitungsraum die Probe zunächst schütteln, nachdem sie die inaktivierten Proben erhalten haben. Damit versucht man, das Virus aus dem Tupfer mit Nährlösung herauszulösen. Dann lässt man die Probe fünf Minuten lang für eine Ablagerung stehen. Die anschließende Probenextraktion muss manuell durchgeführt werden und erfordert eine gute Zusammenarbeit von zwei Personen. Ein Laborant schraubt den Deckel des Probenbehälters ab, während der andere mit einer Mikropipette einen kleinen Teil der Lösung aus dem Behälter aufsaugt, diesen in ein weiteres Röhrchen spritz, welches er dann zuschraubt.

„Während der Extrahierung kann das Virus sehr leicht der Laborluft freigesetzt werden“, sagte Hu Liangshan, „die Hand, die die Mikropipette hält, ist oft unbeholfen, weil sie in doppelten Schichten von Handschuhen steckt. Die Schutzbrille, der Gesichtsschutzschirm und das Glasfenster der Biosicherheitskabine bilden drei Schutzschichten, vor denen jede Bewegung langsam durchgeführt werden muss. Deswegen zittern die Hände von Zeit zu Zeit. Manchmal muss die linke Hand die rechte festhalten, um die Arbeiten fertig zu machen.“

Der Experimentator fügt die extrahierte Nukleinsäure in eine Verstärkungssreagenz hinzu und führt dann eine RT-PCR-Reaktion durch: Die Analyse dauert etwa 110 Minuten. Durch sie wird festgestellt, ob der Virus vorhanden ist, was ein positives Ergebnis bedeutet, oder nicht, was ein negatives Ergebnis bedeutet.

Zum Schluss erfolgt das Autoklavieren der Schadstoffe. Es handelt sich dabei um ein Sterilisieren mittels Autoklaven. Durch den erhöhten Druck und die Hitzeeinwirkung können Mikroorganismen abgetötet werden. Nachdem die inzwischen erzeugten Kontaminationen autoklaviert worden sind, können sie wie gewöhnlicher, nicht gefährlicher, medizinischer Abfall entsorgt werden.

Bevor die Laboranten durch den Pufferraum ins Labor eintreten, müssen sie im Reinbereich Schutzkleidung anziehen. Dann dürfen sie sich im Arbeitsraum unter Unterdruck mit der Behandlung der Proben, der Extraktion von Nukleinsäuren und dem Virusnachweis beschäftigen. Erst nach der Raum- und Flächendesinfektion können sie die Schutzkleidung ausziehen. Nach einer Dusche kehren sie schließlich in den Reinbereich zurück. All dieser Schritte sind notwendig und dürfen auf keinen Fall fehlen. Bislang hat das P3-Labor keine Unfälle bezüglich Biosicherheit melden müssen.

Im P3-Labor kann jede einzelne Unachtsamkeit bei irgendeinem Schritt zu „falsch negativen“ oder „falsch positiven“ Ergebnissen führen. Um die Qualität des Nukleinsäure-Tests sicherzustellen, werden die Testergebnisse intensiv überprüft.

Die medizinischen Mitarbeiter, die für die Probenentnahme zuständig sind, müssen eine strenge Schulung und Bewertung bestehen, bevor sie ihre Arbeit aufnehmen dürfen. Die Qualität der Probe hängt davon ab, wie sauber sie gewonnen wurde. Jeder Schritt muss vorschriftsmäßig durchgeführt werden. Nach der Entnahme sollen die Proben von Fachleuten in das Laboratorium geliefert werden.

Während des Tests müssen die Laboranten jeden Test sorgfältig behandeln. Insbesondere die Proben von verdächtigen Infektionsfällen werden mit verschiedene Reagenzien mehrmals getestet, um „falsch negative“ Ergebnisse zu vermeiden. Bei positiven Proben werden virale Gene sequenziert und verglichen, um „falsch positive“ Ergebnisse zu verhindern.

Nach dem Test wählt das P3-Labor regelmäßig Zufallsproben aus und übersendet sie einem anderen Labor. Dort werden sie erneut verglichen und analysiert, um die Genauigkeit der Testsergebnisse zu gewährleisten.

Das Testteam im P3-Labor des Guangdonger Zweiten Volkskrankenhauses besteht derzeit aus 21 Personen, von denen mehr als 70 Prozent einen Master-Abschluss oder einen höheren akademischen Titel haben. Sie alle haben eine molekularbiologische Ausbildung absolviert und besizen ein PCR-Arbeitszertifikat. Sie sind also qualifizier, die polymerase chain reaction, zu Deutsch Polymerase-Kettenreaktion, durchzuführen, welche ein wesentlicher Bestandteil der Test zum Virus-Nachweis ist.

„Anders als das medizinische Personal, das im Krankenhaus gegen den neuartigen Coronavirus kämpft, verbergen sich unsere Forscher im Labor und stellen sich jeden Tag dem Virus direkt gegenüber. Das Labor ist die heimliche vordererste ‚Front‘ im Kampf gegen die Epidemie von COVID-19“, sagte Lin Jianguo, Direktor des P3-Labors im Zweiten Volkskrankenhaus der Provinz Guangdong.