Am Julius Kühn-Institut (JKI) in Berlin-Dahlem roch es am 8. und 9. Oktober 2026 nicht nur nach Gewächshaus und Versuchspflanzen, sondern vor allem nach Forschung: Bei der 6. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Metabolomforschung (DGMet e. V.) trafen sich 120 Menschen. So groß war die Jahrestagung noch nie. Neben Forschenden aus Deutschland kamen Gäste aus England, Österreich, Italien, Tschechien und den Niederlanden.

Im Zentrum stand eine Frage, die klein klingt und ziemlich weit reicht: Wie lassen sich kleine Moleküle nutzen, um biologische Prozesse besser zu verstehen und daraus praktische Anwendungen zu entwickeln? Die Metabolomforschung betrachtet die Gesamtheit dieser Moleküle. Sie kann sichtbar machen, welche Stoffe bestimmte biologische Zustände anzeigen, Reaktionen auslösen oder Abläufe beeinflussen. Einsatzfelder gibt es in den Agrar- und Umweltwissenschaften, der Medizin, Ernährung und im Sport.

Was Pflanzen verraten – und Hunde erschnüffeln

Für die Landwirtschaft sind solche Stoffwechselprofile etwa interessant, um widerstandsfähige Pflanzensorten zu identifizieren und Stressreaktionen frühzeitig zu erkennen. Auch die Wechselwirkungen zwischen Pflanzen, Schädlingen und Krankheitserregern lassen sich untersuchen. Daraus könnten gezielterer Pflanzenschutz, neue Monitoringverfahren und der Einsatz biologischer Regulationsmechanismen entstehen.

In der Medizin geht es unter anderem um molekulare Muster als mögliche Biomarker für eine frühzeitige Diagnostik. Lea Woyciechowski stellte in Berlin das Projekt „Dogolomics“ vor. Sie untersucht Duftprofile von COVID-19-infizierten Patientinnen und Patienten, um charakteristische chemische Muster für eine schnelle Diagnose zu finden. Die von speziell trainierten Hunden erkannten Duftmuster sollen künftig auch mit technischen Verfahren wie Gaschromatographie-Massenspektrometrie analysiert werden. Woyciechowski erhielt dafür den Preis für den besten Vortrag.

Das Projekt reicht zugleich in die Post-COVID-Forschung hinein. Trainierte Spürhunde können offenbar Proben von Post-COVID-Betroffenen von Proben gesunder Menschen unterscheiden. Im Forschungsprojekt „COVID Dogolomics“ prüfen Forschende, welche Stoffe die Tiere dabei riechen. Beteiligt sind die Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo), die Medizinische Hochschule Hannover (MHH) und die TU Braunschweig. Ziel ist, mögliche Ursachen von Post-COVID zu klären und eine bessere Diagnostik vorzubereiten.

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Eine bereits veröffentlichte Studie des TiHo-Teams hatte gezeigt, dass Hunde Proben von Post-COVID-19-Patienten erkennen können. Zuvor waren die Tiere mit Proben SARS-CoV-2-infizierter Personen trainiert worden; diese Proben erkannten sie mit hoher Genauigkeit. Vermutlich riechen die Hunde dabei nicht die Viren selbst, sondern flüchtige organische Verbindungen, sogenannte Volatile Organic Compounds (VOC). Sie entstehen durch Stoffwechselvorgänge während einer Virusinfektion.

Post-COVID zwischen Geruchsspur und Stoffwechsel

Untersucht wird insbesondere, ob virale Überreste oder veränderte Stoffwechselprozesse an Post-COVID beteiligt sind. Das Forschungsteam will deshalb testen, ob die Hunde Proben von Post-COVID-, Sjögren-Syndrom- und CFS-Patienten voneinander sowie von Proben gesunder Kontrollpersonen unterscheiden können. Für diese Untersuchung stehen aus laufenden Projekten bereits definierte Patientenkohorten zur Verfügung.

Post-COVID ist schwer zu diagnostizieren. Bei Betroffenen wurden mehr als 200 Symptome aus mehreren Organsystemen beschrieben: Müdigkeit, Muskel- und Gelenkschmerzen, Verwirrung, „Hirnnebel“ und Depressionen etwa. Vieles davon ähnelt dem chronischen Erschöpfungssyndrom (CFS) oder dem Sjögren-Syndrom. Gerade die unspezifischen Beschwerden machen die Abgrenzung schwierig.

Die Forschenden wollen die zentrale Geruchsstruktur von Post-COVID entschlüsseln. Dafür sollen sämtliche Stoffwechselprodukte isoliert und untersucht werden – Metabolomik, ganz praktisch. Anschließend könnten Hunde einzelne Moleküle oder Molekülkombinationen mit biologischen Proben vergleichen. Werden beteiligte Moleküle identifiziert, könnten sie Hinweise auf veränderte Stoffwechselwege bei Post-COVID liefern und langfristig eine schnelle und zuverlässige Diagnose ermöglichen. Als Grundlage wird auch eine 2022 veröffentlichte Pilotstudie zur Erkennung von Post-COVID-19-Patienten durch medizinische Spürhunde genannt.

„COVID Dogolomics“ gehört zur Förderrunde des COVID-19-Forschungsnetzwerks Niedersachsen (COFONI). Ab dem 1. Juli 2023 förderte COFONI insgesamt 14 niedersächsische Kooperationsprojekte. Dafür standen mehr als sieben Millionen Euro zur Erforschung medizinischer und gesellschaftlicher Langzeitfolgen der SARS-CoV-2-Pandemie bereit. Das Geld kam vom Niedersächsischen Ministerium für Wissenschaft und Kultur.

Wenn Datenmengen unübersichtlich werden

Hunde liefern eine Geruchsspur, Messgeräte liefern Zahlenkolonnen. Beides muss anschließend sortiert werden. Bioinformatik-Tools sind nötig, um große Messdatensätze auszuwerten und biologisch relevante Muster zuverlässig zu erkennen. Sie ermöglichen außerdem den Datenaustausch über standardisierte Formate.

Nils Hoffmann stellte dazu „LipidCompass“ vor. Künstliche Intelligenz gewinnt in der Bioinformatik der Metabolomforschung zunehmend an Bedeutung – nicht als Zauberstab, sondern als Hilfe, wenn die Datenmenge längst über den Schreibtisch hinausgewachsen ist.

Die Tagung brachte Forschende verschiedener Disziplinen zusammen und schuf Raum für Methoden, Forschungsfragen und Anwendungsbereiche. Bei einer Postersession mit 41 Beiträgen wurden Projekte vertieft diskutiert, Methoden verglichen und Kooperationen angebahnt. Die Poster hingen in einem Gewächshaus auf dem Versuchsgelände des JKI. Eine etwas ungewöhnliche Kulisse, aber vermutlich näher an der Sache als jeder sterile Konferenzflur.

Posterpreise erhielten die Nachwuchswissenschaftlerinnen Lisa Mainieri von der Universität Marburg, Shristee Panthee vom IGZ Großbeeren und Eleanor North von der FAU Erlangen. In sechs abendlichen Arbeitsgruppen ging es um Best-Practice-Ansätze, fachliche Fragen und künftige Aktivitäten. Der Austausch soll außerhalb der Tagungen weiterlaufen – mit Online-Seminaren, Vorträgen und Trainings.

Warum die Suche nach Biomarkern so kompliziert ist

Standarddiagnostik kann bei Long COVID unauffällig bleiben, weil relevante Biomarker teilweise gar nicht erfasst werden. Einige Marker sind in Standardlaboren messbar, andere erfordern spezialisierte Labore oder Forschungstests. Die diskutierten Hinweise beziehen sich auf unterschiedliche mögliche Mechanismen: Spike-Persistenz und chronische Immunaktivierung, eine Störung der Stresshormon-Achse, die Reaktivierung latenter Viren, Autoimmunreaktionen, Gerinnungsstörungen, T-Zell-Erschöpfung und autonome Dysfunktion.

Patterson et al. (2022) wiesen S1-Spike-Protein bis zu 15 Monate nach einer SARS-CoV-2-Infektion in nicht-klassischen CD16+ Monozyten nach, auch bei PCR-negativen Patienten. Nach COVID-19-Impfung wurde S1-Spike laut Patterson et al. (2025) bis zu 245 Tage in Monozyten nachgewiesen. Spike-tragende Monozyten können Endothelzellen aktivieren, Entzündungsmediatoren freisetzen und die Bildung von Mikrothromben fördern. Der Nachweis erfolgt mittels Durchflusszytometrie nach dem Patterson-Protokoll und ist bislang nicht in der Routinediagnostik verfügbar.

Swank et al. (2023) fanden mithilfe eines Simoa-Assays zirkulierendes SARS-CoV-2-Spike-Protein im Plasma von Long-COVID-Patienten. Der Nachweis war mit dem Auftreten von PASC assoziiert. Der Befund ist unabhängig vom Nachweis in Monozyten und deutet auf Spike-Fragmente im Blutkreislauf hin. Als Biomarker könnte er geeignet sein, doch die notwendige Assay-Sensitivität macht die Untersuchung methodisch anspruchsvoll.

Auch die Stresshormon-Achse wird untersucht. Klein et al. (2023) beschrieben reduzierte Cortisolspiegel als einen der stärksten Prädiktoren für Long COVID. Besonders morgens schütteten Long-COVID-Patienten weniger Cortisol aus als genesene Kontrollpersonen. Cortisol lässt sich in Standardlaboren messen und ist vergleichsweise einfach und kostengünstig bestimmbar.

Erhöhte Immunglobulinwerte gegen Epstein-Barr-Virus (EBV) und Cytomegalievirus (CMV) wurden von Klein et al. (2023) als Hinweis auf eine Reaktivierung lat