Isothermale Amplifikation ist ein Sammelbegriff für Techniken, die DNA bei konstanter Temperatur vervielfältigen. So grenzt sie sich von der herkömmlichen PCR ab, bei der ein Thermocycler die Reaktion präzise, sekundengenau und zyklisch erwärmen und abkühlen muss. Isothermale Amplifikation kommt dagegen ohne dieses Hightech-Gerät, ohne Strom oder gar Laborumgebung aus. Und da die Reaktion oft bereits in Minuten fertig ist, wird isothermale Amplifikation für molekulare Diagnostik im Schnelltestformat eingesetzt, mit Genauigkeit auf PCR-Niveau und dem Ergebnis in Echtzeit.
Robust und PCR-genau
Eine der wichtigsten Alternativen zur PCR ist die Loop-mediated Amplification (LAMP), bei der DNA-Schleifen (Loops) die exponentielle Vervielfältigung begünstigen. Besondere Farb-stoffe in der LAMP-Reaktion machen das Ergebnis mit bloßem Auge sichtbar. Ein Farb-wechsel beispielsweise von Pink zu Gelb oder auch die Zunahme der Trübung der Reaktion zeigen das Ergebnis an: Die Reaktion hat stattgefunden, die DNA von Interesse wurde nach-gewiesen.
Dieses hochsensitive Verfahren wurde nicht nur als Schnelltest in der Corona-Pandemie verwendet. Mitten im Dschungel kann das World Mosquito Program hilfreiche Wolbachia-Bakterien in Mücken nachweisen, die Schutz vor Virusübertragung bieten. In der Landwirtschaft wird mit dem Test unter anderem das Grapevine Red Blotch Virus (GRBV) direkt im Weinberg nachgewiesen. Letztlich wurde LAMP sogar schon auf der Internationalen Raumstation ISS durchgeführt, als Machbarkeitsstudie für zukünftige Diagnostik im Weltraum. Diese Beispiele für Gentests außerhalb spezialisierter Labore zeigen, wie isothermale Amplifikation die molekulare Diagnostik in neuen Bereichen und „vor Ort“ ermöglicht.