Für COVID-19 stehen verschiedene Tests zur Verfügung, aber wie viel können sie uns sagen und wie genau sind sie? Finden Sie heraus, wie sie funktionieren und warum wir falsche Ergebnisse erzielen können, welche Testmöglichkeiten Sie haben und welche Empfehlungen die WHO und die FDA aktuell haben.

Angesichts des wachsenden Bedarfs an einem zuverlässigen COVID-19-Diagnosetest, der für eine breite Anwendung geeignet ist, wurden die Medien mit einer überwältigenden Menge an Informationen über verschiedene Arten von Tests, deren Effizienz und Potenzial überflutet.

Unzählige Spekulationen, Teilwahrheiten und Gespräche über die Verwendung von Antikörpertests für „Immunitätspässe“ oder „risikofreie Zertifikate“ machen ebenfalls die Runde, obwohl die WHO warnt, dass es dafür noch keinen wissenschaftlichen Wert gibt. Das Aufkommen von im Handel erhältlichen COVID-19-Tests und Heimkits wirft auch Fragen auf, welche Tests zuverlässig sind, wann und ob Sie sie erhalten sollten und wie sie funktionieren.

Die Wahrheit ist, dass wir immer noch etwas über das SARS-CoV-2-Virus lernen – und ständig neue Informationen über die Effizienz von Tests auftauchen, die uns oft als falsch erweisen. Einige Länder waren der Ansicht, dass Großbritannien mehr als andere 20 Millionen Dollar für Antikörpertests aus China ausgab, die später als nicht genau genug für die Verwendung befunden wurden.

Derzeit werden zwei Haupttypen von Diagnosetests verwendet. PCR-Tests, die auf das Vorhandensein des Virus prüfen, und serologische Tests, die auf Antikörper testen, die Reaktion des Körpers auf das Virus. Kürzlich haben Wissenschaftler einen dritten Ansatz gefunden, der das CRISPR-System zur Geneditierung verwendet.

Was sollte jeder über COVID-19-Tests wissen?

SARS-CoV-2 und unsere Immunantwort: Wonach suchen die Tests?

Das SARS-CoV-2-Virus ist eine Nukleinsäure, die genetische Informationen enthält – in Proteine eingewickelte RNA. Sobald es in die Zellen gelangt ist, kann es ihre Maschinerie entführen, um genetische Informationen in Protein umzuwandeln, sich wieder zusammenzusetzen und andere Zellen zu infizieren. In der ersten Woche, während sich das Virus aktiv ausbreitet und das Immunsystem noch reagiert, können wir nach dieser RNA suchen.

Chinesische Wissenschaftler haben bereits im Februar das genetische Material von SARS-CoV-2 sequenziert (dekodiert). Deshalb können wir jetzt versuchen, RNA von potenziell infizierten Personen zu isolieren und zu überprüfen, ob dieser Code mit dem gefundenen übereinstimmt.

Wir machen das mit der sogenannten Polymerasekettenreaktion oder dem PCR-Test.

Wenn das Ausgangsmaterial RNA und nicht DNA ist, verwenden wir eine Variation dieses Tests, die als RT-PCR bezeichnet wird. Es soll uns sagen, ob sich in unserem Organismus ein Virus befindet, aber manchmal führt es zu falsch negativen Ergebnissen, weil wir das Virus bei der Entnahme eines Tupfers nicht aufgenommen haben. Die RNA-Spiegel beginnen nach der ersten Woche abzunehmen, aber dann erreicht unsere Immunantwort ihren Höhepunkt.

Das Immunsystem ist wie eine elegante, eng orchestrierte Armee, die bereit ist, praktisch jeden Krankheitserreger (Virus oder Bakterium) zu bekämpfen, der seinen Weg in unseren Körper findet. Die erste Verteidigungslinie, Zellen und Moleküle der angeborenen Immunität, kann mit Fußsoldaten verglichen werden, die direkt kämpfen und versuchen, die Gefahr für andere Teile der Armee zu signalisieren. Sie können auch einige der viralen oder bakteriellen Teile einfangen und sie den Zellen der adaptiven Immunität präsentieren. Dann kann ein Typ namens B-Zellen Proteine herstellen, die diese spezifischen Moleküle mit großer Genauigkeit binden, da ein Schlüssel in ein Schloss passen würde. Diese speziellen Proteine werden als Antikörper oder Immunglobuline (Ig) bezeichnet.

Antikörper können den Erreger neutralisieren und ihn daran hindern, irgendetwas zu tun, oder sie können sich einfach daran binden und sie markieren, damit sie von den T-Zellen gefressen werden. Wie Sie vielleicht annehmen, dauert dieser Vorgang einige Zeit.

Aus diesem Grund können wir in den ersten Tagen der Infektion nicht auf Antikörper im Blut testen. Wir haben fünf Klassen von Antikörpern, und die wichtigsten für COVID-19-Tests heißen IgM und IgG. Etwa zwei Wochen nach der Infektion erreicht der IgG-Spiegel seinen Höhepunkt und verweilt nach dem Kampf noch zwei bis drei Monate im Blut, während IgM früher auftritt.

Was kann uns der COVID-19-Test sagen?

PCR- und Antikörpertests unterscheiden sich nicht nur darin, wonach sie suchen, sondern auch in den Informationen, die sie bereitstellen können.

Die PCR wird zur Diagnose von COVID-19 verwendet, da sie bestätigt, dass das SARS-CoV-2-Virus in Ihrem Körper vorhanden ist. Damit sich ein Virus in unserem Körper ausbreiten kann, muss es sein genetisches Material vermehren. Deshalb steigt in der ersten Woche ein hohes Maß an RNA an.

Dieser Test ist wichtig, um die Ausbreitung der Krankheit zu verfolgen, indem Sie herausfinden, wie viele Menschen an einem bestimmten Tag infiziert sind. Es kann Ihnen jedoch nicht sagen, ob Sie die Krankheit bereits hatten oder ob Sie immun sind, und es kann Ihnen nicht mit Sicherheit sagen, dass Sie nicht ansteckend sind.

Serologische oder Antikörpertests suchen nicht nach dem Virus selbst, sondern nach Antikörpern, die die Reaktion Ihres Körpers auf das Virus belegen. Aus diesem Grund können sie feststellen, ob Sie in der Vergangenheit eine Infektion hatten. Dies ist hilfreich, um das wahre Ausmaß der Pandemie aufzudecken.

Normalerweise bleibt der IgG-Antikörper nach der Infektion im Blut, nur für den Fall, dass erneut eine Bedrohung auftritt. Im Fall von SARS-CoV-2 wissen wir jedoch immer noch nicht, ob Menschen eine Immunität gegen eine erneute Infektion entwickeln.

Erinnern Sie sich, wie die Zellen der angeborenen Immunität Teile der von ihnen aufgenommenen viralen Proteine darstellen, sodass B-Zellen Antikörper auf diese spezifischen Proteine zuschneiden? Berücksichtigen Sie, dass einige Viren – wie das Coronavirus oder die Influenza – schnell mutieren, was bedeutet, dass sich ihre Proteine ein wenig verändern. In diesem Fall ist die perfekte Passform des Schlosses “kaputt”. Dies ist nicht spezifisch für COVID-19. Dies ist der Grund, warum Sie jedes Jahr einen neuen Grippeimpfstoff erhalten müssen. Wir haben gesehen, dass bei anderen Coronavirus-Stämmen erneut Infektionen auftreten.

Andererseits sind diese Moleküle keine wirklichen Schlüssel und Schlösser; Sie haben eine gewisse Flexibilität und es besteht die Möglichkeit, dass sie immer noch an leicht veränderte Proteine binden. Wir können uns einfach nicht sicher sein und das Risiko ist zu hoch, um zu spekulieren.

Die Genauigkeit von COVID0-19-Tests: Warum erhalten wir falsch negative Ergebnisse? Wie zuverlässig sind die Tests?

Mit fortschreitender Forschung gibt es Hinweise darauf, dass viele Menschen, die mit einem PCR-Test negativ getestet wurden, tatsächlich positiv waren. Viele Ärzte äußern öffentlich ihre Besorgnis über Patienten mit einem klinischen Bild von COVID-19, die negativ auf das Virus getestet wurden. Einige prominente Universitätsprofessoren raten der Öffentlichkeit, negative Testergebnisse zu ignorieren, wenn Sie Symptome haben. Sogar die CDC sagt, dass negative Ergebnisse nur bedeuten, dass “Sie zum Zeitpunkt der Probenentnahme wahrscheinlich nicht infiziert waren”.

Was bedeutet das, ist der Test schlecht?

Nicht genau. In kontrollierten Umgebungen ist dieser Test sehr genau, weshalb die WHO und die FDA ihn zum Goldstandard für COVID-19-Tests gemacht haben. Bestimmte Faktoren wie das Timing und die Art der Probe erwiesen sich jedoch als viel wichtiger als wir zunächst dachten. Einige Proben haben wenig oder keine RNA, so dass der Test negativ ausfällt, aber er zeigt nicht genau, was im Körper passiert.

Unabhängig davon, ob wir auf RNA oder Antikörper testen, ist es wichtig zu berücksichtigen, dass deren Spiegel in unseren Körperflüssigkeiten schwanken. Wie eine Studie ergab, sinkt der Gehalt an nachweisbarer RNA von 66,7 Prozent vor dem siebten Tag auf 45 Prozent danach. Dies deutet darauf hin, dass PCR-Tests nach der ersten Woche wahrscheinlich zu falsch negativen Ergebnissen führen. Die RNA-Spiegel erreichen jedoch ihren Höhepunkt unmittelbar nach den ersten Symptomen, wenn die meisten Menschen getestet werden. Dies könnte nur falsch negative Ergebnisse für Menschen erklären, die zu lange gewartet haben, bevor sie getestet wurden.

Bisher verwenden die meisten Länder Rachenabstriche für COVID-19-Tests. Eine neue Studie zeigte jedoch, dass die RNA-Spiegel in Rachenabstrichen schnell abnehmen, aber in Speichel- und Analabstrichen verbleiben. Ein anderes Forscherteam testete Speichel von Menschen mit negativen Rachenabstrichen und stellte fest, dass einige positiv waren, darunter zwei Gesundheitspersonal ohne Symptome.

Vorläufige Ergebnisse einer Studie, die auf ein Peer-Review wartet, besagen, dass die Genauigkeit der PCR-Tests bei Speicheltests zwischen 74,4 und 88,9 Prozent lag, bei Nasen- und Rachenabstrichen jedoch weniger. Diese Ergebnisse werden jetzt weiter getestet, aber es könnte sein, dass wir virale RNA vermisst haben, weil wir die Proben an den falschen Stellen entnommen haben.

Beim Testen von Antikörpern sind noch mehr Parameter zu berücksichtigen. Die Klasse der Antikörper, auf die Sie testen, hängt davon ab, was Sie aus dem Test erhalten möchten. Eine Klasse namens Immunglobulin M (IgM) beginnt früher als IgG zu sekretieren und ist am ersten Tag nach Auftreten der Symptome nachweisbar.

Wie eine Studie ergab, sind die Ergebnisse zu 98 Prozent genau, wenn IgM-Tests während der ersten fünf Tage der Infektion mit PCR kombiniert werden. Andere Studien bestätigen auch, dass die Kombination des IgM-Antikörpertests mit dem PCR-Test endgültige Ergebnisse liefert und dass zusätzlich zur PCR serologische (Antikörper-) Tests verwendet werden sollten. Der Antikörpertest allein reicht nach aktuellen Maßstäben nicht aus, um eine Diagnose zu stellen.

Im Handel erhältliche Coronavirus-Tests, Schnelltests und Kits für zu Hause: Wo stehen die WHO und die FDA darauf?

Die offiziellen Behörden, darunter WHO, FDA und ECDC, empfehlen, für eine endgültige Diagnose von COVID-19 nur molekulare (RT-PCR) Tests zu verwenden. Bei den Antikörpertests sind die Meinungen immer noch geteilt. Agenturen fördern ihre Verwendung und Entwicklung, fügen jedoch hinzu, dass sie nicht allein für eine Diagnose verwendet werden sollten. Trotzdem werden sie entscheidend sein, um das wahre Ausmaß der Pandemie und ihren Verlauf herauszufinden. Obwohl keine Immunität gewährt wird, werden wahrscheinlich zufällige Populationsantikörpertests verwendet, um einen Moment zu bestimmen, in dem wir unsere Wirtschaft neu starten können.

Diese werden als Serosurveys bezeichnet, und einige Staaten befinden sich bereits in der frühen Phase der Implementierung. Der Staat New York hat bereits 3.000 Menschen getestet und mehr positive Ergebnisse als erwartet erzielt (13,9 Prozent). Dies sind jedoch frühe Ergebnisse in einer begrenzten Population, aber die CDC bereitet zusammen mit der FDA einen Test für eine breite Population vor, der laut ihrer Website Ende April fertig sein sollte.

Abgesehen von offiziellen serologischen und molekularen Tests gibt es viele Tests in privaten Labors und seit kurzem ein erstes Probenkit für zu Hause.

Am 4. Februar 2020, vier Tage nach der Erklärung eines Notfalls im Bereich der öffentlichen Gesundheit in den USA, erteilte die FDA eine EUA (Emergency Use Authorization), mit der private Laboratorien Tests herstellen und vertreiben können, sofern sie bestimmte Qualifikationen erfüllen. Dies waren hauptsächlich PCR-Tests.

Beachten Sie, dass diese im Handel erhältlichen Tests nicht von der FDA getestet oder überprüft werden. Stattdessen “beabsichtigt die FDA nicht, Einwände gegen die Entwicklung und den Vertrieb durch kommerzielle Hersteller zu erheben”. Sie müssen Sie darüber informieren, dass der Test sowohl falsch positive als auch falsch negative Ergebnisse liefern kann und nicht zur Bestätigung oder zum Ausschluss einer SARS-CoV-2-Virusinfektion verwendet werden sollte. Einige kommerzielle Antikörpertests können zu falsch positiven Ergebnissen führen, wenn die Person mit anderen Coronavirus-Stämmen, einschließlich Erkältungen, infiziert war oder ist.

Es gibt auch Point-on-Care- oder Schnelltests, die Ergebnisse unter 30 Minuten liefern, und die FDA hat am 26. März für mehrere von ihnen eine EUA erneut ausgestellt. Diese basieren entweder auf der Suche nach Antikörpern (unseren Proteinen) gegen SARS-CoV- 2 oder Proteine aus SARS-CoV-2.

Während diese Tests die Laboratorien entlasten können, die jetzt mit maximaler Kapazität arbeiten, ist ihre Genauigkeit fraglich, da es viele Fälle gibt, in denen die Tests nicht ausreichend getestet wurden. Eine vorläufige Studie ergab, dass Schnelltests bis zu 35 bis 45 Prozent der positiven Fälle übersehen können. In einem anderen Fall wurde festgestellt, dass ein Test eines Herstellers, der eine Genauigkeit von 80 Prozent behauptete, weniger als 30 Prozent genau war.

Die WHO rät von Schnelltests für klinische Entscheidungen ab. Wenn Sie sich jedoch für einen Test entscheiden, beachten Sie, dass das Ergebnis möglicherweise nicht korrekt ist.

Kürzlich, am 24. April, genehmigte die FDA auch ein erstes Kit für zu Hause zum Sammeln einer Probe, die Sie an das Labor senden können, und die Ihnen dann Ihre Ergebnisse zusendet. Der im Labor durchgeführte Test ist RT-PCR. Wenn Sie berechtigt sind, können Sie es für 119 US-Dollar auf der LabCorp-Website in den USA erwerben. In Europa sind auch Kits für zu Hause erhältlich.

Quellen:
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[17] Photo courtesy of SteadyHealth