Im Test: Dem Geruch von Covid-19 auf der Spur

Mittwoch, 24. Februar 2021
ID: 
045/05ctw/02-2021
Wozu Hundenasen fähig sind, erforscht die Hochschule Bonn-Rhein-Sieg (H-BRS) am Institut für Sicherheitsforschung (ISF) seit Jahren und entwickelt gemeinsam mit Partnerunternehmen Material für die Ausbildung von Spürhunden. Das neue Projekt „Trackdog“ geht nun in die dritte Phase: Dazu führte die Hochschule mit dem Partner AWiAS am Campus Rheinbach Tests durch: Spürhunde sollten die Proben identifizieren, die mit Abstrichen von Covid-19-Erkrankten genommen worden waren.
Suchhund Drago im Einsatz bei den Doppel-Blindtest. Dass er sich hinlegt signalisiert einen Fund der Probe, die nach Corona-Virus riecht. Foto: Eva Tritschler. Foto: Eva Tritschler
Projekt Trackdog: Suchhund Drago signalisiert durch das Hinlegen bei den Doppel-Blindtests einen Fund der Probe, die nach Corona-Virus riecht. Foto: Eva Tritschler
Suchhund Drago im Einsatz bei den Doppel-Blindtests. Es geht um die Identifikation von inaktivierten Corona-Viren. Foto: Eva Tritschler
Projekt Trackdog: Suchhund Drago im Einsatz bei den Doppel-Blindtests. Es geht um die Identifikation von inaktivierten Sars-CoV-2-Viren. Foto: Eva Tritschler

Daniel Jannett und Markus Holtmann, Ausbilder für Spezialhunde des Kooperationspartners AWiAS aus Braunschweig, führten mit zwei Hunden die Tests durch. Seit Anfang Januar 2021 waren die Tiere bereits auf den Geruch hin ausgebildet worden. Der dreieinhalb Jahre alte Drago war bis dahin auf Sprengstoff konditioniert. AWiAS hatte schon kurz nach Beginn der Pandemie die Idee verfolgt, Spürhunde speziell auf dieses Virus hin zu trainieren. Unter anderem ging es dem Unternehmen darum, einen Beitrag für die Allgemeinheit im Zusammenhang mit Covid-19 zu leisten.

Mit den Doppel-Blindtests wollen die Detektionsforscher des ISF nun herausfinden, ob die Ausbildung mit dem Trainingsmaterial erfolgreich war. Durch chemisch-analytische Untersuchungen flüchtiger Stoffe aus den Proben können sie bestimmen, welche dieser Stoffe für den spezifischen Geruch Covid-19-Erkrankter verantwortlich sind. Die Beteiligung der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg an diesem Projekt ist Teil der Bund-Länder-Initiative „Innovative Hochschule“ unter dem Dach des Projekts Campus to World der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg.

Projekt von Ethikkommission genehmigt

Das Probenmaterial stammt von der Universitätsmedizin der Johannes-Gutenberg-Universität Mainz, die als weiterer wissenschaftlicher Partner mit verschiedenen Abteilungen das Projekt begleitet. Das Projekt, das aus mehreren Phasen besteht, wurde im Vorfeld bei der Ethikkommission Rheinland-Pfalz angemeldet und genehmigt. Bei Vorversuchen war auch das Universitätsklinikum Frankfurt beteiligt.

Die Detektionsforschung vom Institut für Sicherheitsforschung beproben das Trainingsmaterial für die Hunde in einem ausgeklügelten Verfahren. Sie stellen unter anderem sicher, dass in der Umgebung nach den Tests keine Gerüche mehr nachgewiesen werden können. Auf diese Weise konnte am zweiten Tag der Studie derselbe Raum genutzt werden, ohne dass die Hundenasen irritiert wurden. Die Tests am Campus Rheinbach der H-BRS ist bereits die dritte Phase des Projekts.

Professor Peter Kaul legt die Geruchsproben aus. Nur er weiß, wo der Behälter versteckt ist, der inaktivierte Sars-CoV-2-Proben enthält. Foto: Eva Tritschler
Professor Peter Kaul legt die Geruchsproben aus. Nur er weiß, wo der Behälter versteckt ist, der inaktivierte Sars-CoV-2-Proben enthält. Foto: Eva Tritschler

Die Doppel-Blindtests (Phase 3)

Die Doppel-Blindtests dienen der finalen Verifizierung in geeigneter Umgebung unter Leitung des Instituts für Sicherheitsforschung und so funktioniert das:

  • Auslegen von COVID-positiven Patienten-Haut-Proben bzw. COVID-negativen Probandenproben und Verleitungen, bei denen vorher weder Hundeführer noch Spürhund Kenntnis der Lage haben (Doppel-Blind). Es befindet sich also nur derjenige im Raum, der die Proben auslegt.
  • Die Person, der die Lage der positiven Probe bekannt ist, verlässt den Raum, befindet sich auch während der Suche nicht im Raum, um eine Einflussnahme auszuschließen.
  • Erst jetzt gehen Protokollant und Hundeführer mit einem Hund in den Raum.
  • Jeder Hund wird von einem anderen Hundeführer geführt.
  • Die Teams haben vor der jeweiligen Absuche keine Austauschmöglichkeit.

Was bisher geschah:

Phase 1:

  • Grundkonditionierung des volatilen Geruchsstoffes aus COVID-positiven Patientenproben
  • Zuführung der durch die Klinik Universitätsmedizin Mainz bereitgestellten (inaktivierten) Proben

Phase 2:

  • Differenzierung anzeigerelevanter und nicht anzeigerelevanter Stoffe anhand einer Differenzierungsstrecke mit Geruchsverleitungen
  • Konditionierung anhand positiver COVID Patientenproben sowie sog. Leerproben (leere Probenröhrchen) sowie aller Bestandteile und Stoffe (Röhrchen, Holzstäbchen mit Wattekopf).

Phase 2a:

  • Tiefergehende Differenzierung unter Zuhilfenahme von Probandenproben mit nachweislich negativem Ergebnis
  • Zuführung COVID-negativer Probandenproben der Kliniken der Universitätsmedizin Mainz mit dem Ziel, ein höchstmögliches Maß an Genauigkeit im Detektionsverfahren zu erreichen.

Ausblick:

Nach einer erfolgreichen Phase 3 ist ein Feldversuch in einer noch festzulegenden Umgebung geplant.

Spürhund Drago ist ein schwarzer Schäferhund-Mix. Hier mit Ausbilder und Hundeführer Daniel Jannett. Foto: Eva Tritschler
Schäferhund-Mix Drago wurde bei AWiAS seit Anfang Januar 2021 auf das Corona-Virus hin trainiert. Hier mit Ausbilder und Hundeführer Daniel Jannett am Campus Rheinbach. Foto: Eva Tritschler

Die Projektpartner und das Projekt „Trackdog“

AWiAS Aviation Services GmbH, Braunschweig

Initiator des Projekts im Frühjahr 2020

  • Bereitstellung des Know-how über Spürhunde
  • Beschaffung und Ausbildung von Spürhunden
  • Einsatz von Spürhunden
  • Ausbildung von Hundeführern
  • Weiterverkauf von konditionierten Spürhunden und Nachkonditionierung
  • kontinuierliches Training zur Aufrechterhaltung

Universitätsklinikum der Johannes-Gutenberg-Universität Mainz

  • Projektkoordination innerhalb der Universitätsmedizin
  • Bereitstellung der positiven und negativen Proben

Universitätsmedizin Frankfurt am Main

  • Testung und Inaktivierung der gewonnenen Proben

Institut für Sicherheitsforschung der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg

  • Wissenschaftliche Begleitung Spürhunde
  • Chemisch-analytische Untersuchung der gasförmigen Emissionen aus den Proben