Vor Corona konnten nur Fachleute etwas mit der Buchstabenkombination PCR anfangen. Heute gehört die Abkürzung fast schon zum Allgemeinwortschatz. Höchste Zeit, mal zu erklären, was sich dahinter verbirgt.
Stuttgart - „Wir haben am Tatort DNA-Spuren gefunden“ – dieser Satz ist so oder so ähnlich in mindestens jedem zweiten Fernsehkrimi zu hören. Später ruft der Kriminaltechniker bei den Ermittlern an und verkündet: „Wir haben einen Treffer!“ Ist zwar nur Fernsehen, doch auch im wirklichen Leben spielt die DNA-Analytik eine wichtige Rolle bei der Aufklärung von Verbrechen.
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Im Kriminallabor kommt dabei dieselbe Methode zum Einsatz, die uns die Coronazahlen beschert: die Polymerase-Kettenreaktion (PCR). Die 1983 von dem US-Biochemiker und späteren Nobelpreisträger Kary Mullis entwickelte Methode ermöglicht es, winzige Erbgutspuren nachzuweisen. So reicht die DNA von weniger als 15 Zellen, um eine Probe einer Person zuzuordnen, wenn eine Vergleichsprobe vorliegt. Mittels PCR-Test werden auch Erbkrankheiten diagnostiziert oder Abstammungsgutachten erstellt.
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Die Methode beruht auf einem Prozess, der in der Natur ähnlich abläuft. Das Erbmolekül DNA besteht aus zwei Strängen, von denen jeder die vollständige Erbinformation enthält. Wenn sich Zellen teilen, muss der genetische Code kopiert werden. Dazu werden die beiden DNA-Stränge wie ein Reißverschluss auseinandergezogen. Dann sorgt ein Enzym namens DNA-Polymerase dafür, dass jeder Erbgutbaustein das passende Gegenstück erhält. Am Ende liegen zwei identische DNA-Kopien vor. Das Trennen und Vervollständigen der DNA-Stränge wird im Labor durch wiederholtes Erhitzen und Abkühlen gesteuert. Mit jedem Durchgang verdoppelt sich die Zahl der Kopien. So gewinnt man auch aus kleinsten Erbgutmengen genug Material für genetische Analysen.
Zum Massenphänomen wurde die PCR-Technik durch die Coronapandemie. Der erste PCR-Test auf das neue Virus wurde an der Berliner Charité entwickelt. Die Methode gilt als Goldstandard in der Coronadiagnostik. Anders als ein Antigen-Schnelltest weist ein PCR-Test geringste Virusmengen zuverlässig nach, wodurch Infektionen schnell erkannt werden. Falsch positive Befunde sind selten. Sobald man weiß, nach welchen Erbgutabschnitten man suchen muss, lassen sich mit PCR-Tests auch Virusvarianten wie Delta oder Omikron nachweisen. Seit Beginn der Pandemie wurden weltweit mehrere Milliarden PCR-Tests ausgewertet, davon 105 Millionen in Deutschland. Aktuell sind es hierzulande gut zwei Millionen pro Woche.
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Der PCR-Erfinder Kary Mullis hat die massenhafte Anwendung seiner Methode nicht mehr erlebt. Er starb im August 2019 – wenige Monate vor Beginn der Pandemie.
