Das gezielte Testen auf eine COVID-19-Infektion ist eines der effektivsten Mittel, um auf die derzeitige Pandemie sinnvoll reagieren zu können. Doch bei sehr hohen Inzidenz-Zahlen stoßen die vorhandenen Testkapazitäten an ihre Grenzen. Genau hier will die Plattform „Where2Test“ ansetzen, an der Forscher*innen am Görlitzer Center for Advanced Systems Understanding (CASUS) des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) derzeit arbeiten und die der Freistaat Sachsen mit einer Million Euro finanziert. Ein erster wichtiger Meilenstein ist nun erreicht: Der Prototyp ist am 1. Februar 2021 online gegangen.

Mit der Plattform wollen die Görlitzer Wissenschaftler*innen eine Möglichkeit kreieren, um die vorhandenen Kapazitäten von Tests auf eine COVID-19-Infektion effizient und gezielt einzusetzen, sodass ein weitestgehend umfassendes Gesamtbild der Situation entsteht. Sie soll in Zukunft Antworten auf wichtige Fragen liefern: Welche Gruppen müssen getestet werden? Welche Arten von Tests sollten eingesetzt werden? Wo, zu welchem Zeitpunkt und wie häufig muss getestet werden? „Die veröffentlichte Plattform ist ein allererster Prototyp, der zunächst nur die eingehend getesteten Grundfunktionen wie die räumliche Darstellung der gesammelten Daten zur Verfügung stellen wird“, beschreibt Projektleiter Prof. Justin Calabrese den derzeitigen Stand. „In einem kontinuierlichen Optimierungsprozess wollen wir nun weitere Funktionen integrieren, die wertvolle Beiträge zur Überwindung der pandemischen Lage bieten können.“

Die ursprünglich nur für Sachsen geplante Plattform soll langfristig den Einsatz vorhandener Testkapazitäten so steuern, dass das Infektionsgeschehen präzise nachvollzogen werden kann. Um das zu erreichen, wollen die CASUS-Wissenschaftler*innen aktuelle Daten zu Testkapazitäten und Infektionszahlen mit Where2Test erfassen, um anschließend auf Landkreisebene tagesaktuell optimale Teststrategien entwickeln zu können. Hierzu sind der Einsatz datenwissenschaftlicher Methoden sowie umfangreiche, detaillierte Simulationen des epidemiologischen Verlaufs mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung notwendig. Dafür werden die CASUS-Forscher*innen zum Beispiel den Hochleistungsrechner HEMERA am HZDR nutzen. Insgesamt könnte das Projekt einen wichtigen Beitrag leisten, um die Ausbreitung dieser und zukünftiger Pandemien einzugrenzen, wie der Sächsische Wissenschaftsminister, Sebastian Gemkow, betont.

„Der Freistaat unterstützt die Corona-Forschung an Hochschulen und außeruniversitären Einrichtungen in Sachsen mit insgesamt rund 16 Millionen Euro. Ich freue mich, dass der Prototyp von Where2Test jetzt online geht und wünsche diesem CASUS-Projekt viel Erfolg. Where2Test soll eine rasche Beurteilung der aktuellen Lage möglich machen und es können jeweils zeitnah konkrete Handlungsempfehlungen für die Politik und das Gesundheitswesen ausgesprochen werden. Diese digitale Lösung zur bestmöglichen Nutzung von Tests kann zu einem wichtigen Bestandteil einer Strategie zur Eindämmung nicht nur von COVID-19 werden. Die Corona-Pandemie und möglicherweise künftige Pandemien, das wird auch bei diesem Projekt deutlich, können nur gemeinsam bewältigt werden, interdisziplinär und über Landes- und Staatengrenzen hinweg.“

Internationale Kooperation als Beitrag zur Überwindung der Pandemie

Ein Aspekt, den auch der Wissenschaftliche Direktor des HZDR, Prof. Sebastian M. Schmidt, unterstreicht: „CASUS ist ein Paradebeispiel für fächerübergreifende Forschung. Hier sind die Stärken der TU Dresden, des Leipziger Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung, des Max-Planck-Instituts für molekulare Zellbiologie und Genetik, der Universität Breslau und des HZDR gebündelt. Forscherinnen und Forscher aus aller Welt arbeiten in Görlitz gemeinsam an neuartigen digitalen Methoden, um komplexe, vernetzte Systeme besser zu verstehen. Die Corona-Pandemie – wie auch alle anderen drängenden Fragen unserer Zeit – führt uns vor Augen, dass wir nur durch dieses Zusammenspiel verschiedener Forschungsbereiche passende Antworten finden können. Wir freuen uns, dass wir mit der Plattform Where2Test nun auch einen Beitrag im Kampf gegen das Corona-Virus leisten können.“

Das internationale Team um den Projektleiter Calabrese und die Projektkoordinatorin Dr. Weronika Schlechte-Wełnicz will bei der Weiterentwicklung der Plattform auch Einflüsse wie den derzeitigen Lockdown, jahreszeitliche Effekte oder künftig die Impfquote berücksichtigen. Die Plattform könnte jedoch auch Daten aus anderen Bundesländern sowie darüber hinaus integrieren, wie Schlechte-Wełnicz erklärt: „So konnten wir bereits in der Aufbauphase Daten zu Infektionszahlen und Testkapazitäten aus der Tschechischen Republik einbeziehen. Dadurch ist es uns möglich, die Vorhersagen der epidemiologischen Modelle anhand einer größeren Datenmenge zu überprüfen und somit kontinuierlich zu verbessern.“

So wollen die Wissenschaftler*innen beispielsweise in einer internationalen Zusammenarbeit zwischen der Universität Maryland in den Vereinigten Staaten und CASUS untersuchen, wie das Testen von Patienten mit und ohne Symptome in Abhängigkeit von den Infektionszahlen optimiert werden muss, wenn nur eine bestimme Anzahl von Tests zur Verfügung steht.

Where2Test ist online unter www.where2test.de erreichbar.


Das CASUS wurde 2019 in Görlitz gegründet und betreibt digitale interdisziplinäre Systemforschung in unterschiedlichen Bereichen wie Erdsystemforschung, Systembiologie und Materialforschung. Innovative Forschungsmethoden aus Mathematik, theoretischer Systemforschung, Simulation, Daten- und Computerwissenschaft werden eingesetzt mit dem Ziel, komplexe Systeme von bisher nie dagewesener Realitätstreue abzubilden und so zur Lösung drängender gesellschaftlicher Fragen beizutragen. Kooperationspartner sind das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung in Leipzig (UFZ), das Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik in Dresden (MPI-CBG), die Technische Universität Dresden (TUD) und die Universität Wrocław. Das Zentrum wird aus Mitteln des Bundeministeriums für Bildung und Forschung und des Sächsischen Staatsministeriums für Wissenschaft, Kultur und Tourismus gefördert.