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Das erste Mal

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Symbolbild alexandria Antigentest für Corona

PCR, Gurgel-, Antikörper- und Antigentest – vorderer Nasenbereich, hinterer Nasenbereich, privat Zuhause oder abgenommen vom medizinischen Fachpersonal in der Teststation. Corona lehrt uns testen, testen, testen. Doch wie aussagekräftig ist der Corona-Antigentest überhaupt? Ein Vergleich der Handhabe und Eignung.

Das Nasebohren wird im Jahr 2021 salonfähig. Allen voran für die Schüler:innen der Volksschulen bis zu den höheren Lehranstalten. Sie alle testen auf Antigene mittels „Nasebohren“. In der offiziellen Teststation und in Apotheken wandert das Stäbchen hinauf in den Rachenraum und gilt zukünftig nicht nur als Eintrittskarte für Friseur- und Massagesalons, sondern auch für Vorarlbergs Gastronomie.
Beim Nasenbohr-Selbsttest wird ein wattiertes Stäbchen zum Auffinden von Viren verwendet. Es wird erst in der einen, dann in der anderen Nasenhöhle mehrmals gekreist, um viel Schleim einzusammeln. Damit das Verfahren funktionieren kann, muss dieser Schleim mit einer Lösung in Verbindung gebracht werden. Diese wird je nach Testkassette auf die wattierte Stelle des Stäbchens geträufelt oder dieses vollständig in das Verdünnungsmittel getaucht. Bei ersterem wird das Stäbchen in die Probenkammer gelegt, bei letzterem einige Tropfen der gemischten Lösung dort hineingeträufelt. Bei beiden heißt es dann 15 bis 30 Minuten warten.
Jedoch gibt es Zweifel an der Aussagekraft: das Endergebnis sei falsch-positiv oder falsch-negativ. Eine PCR sei somit unvermeidbar und der Aufwand der Antigentests vollkommen umsonst. Dabei sind die Tests durchaus effektiv – wenn sie richtig eingesetzt werden.

Was Antigentests so praktisch macht: Die Auswertungsdauer

Ein Covid-19-Nachweis kann sowohl mit PCR-Test als auch mit Antigen-Test erfolgen. Die Auswertung der PCR erfolgt im Labor. Vom Transport der Probenentnahme bis zur Verkündung der Auswertung können zwei Tage oder mehr vergehen. Die PCR weist RNA-Stücke des SARS-CoV-2-Virus nach.
Bei den Antigen-Tests ist das Ergebnis nach 15 Minuten da, erfordert kein Labor und nutzt ein Eiweißfragment der SARS-CoV-2-Oberfläche als Nachweis. Nicht umsonst wird daher vom Antigen-Schnelltest gesprochen. Aufgrund seiner Schnelligkeit und der einfachen Handhabung ist er dem PCR-Test so um wichtige Tage voraus. Der Einsatz macht daher an Orten Sinn, an denen viele Menschen zur gleichen Zeit zusammenkommen, Homeoffice keine Dauerlösung ist und eine PCR-Auswertung zu lange auf sich warten ließe.

Lang, dafür genau: Die Treffsicherheit der PCR

Fällt ein Antigen-Schnelltest positiv aus, wird in Folge eine PCR durchgeführt. Der Grund liegt in der Ergebniswahrscheinlichkeit. Jede noch so geringe Menge RNA im Ausgangsmaterial kann mit dieser Technik viele Male kopiert werden. Der PCR-Test, zu Deutsch Polymerase-Kettenreaktion, gilt mit einer Treffsicherheit von 99,99 Prozent als Goldstandard bei der Erkennung durch Sequenzierung. Ist sein Ergebnis ebenfalls positiv, ist die Infektion mit SARS-CoV-2 gewiss.
Die im Verhältnis lange Auswertungsdauer der PCR erklärt sich anhand drei immer gleicher Schritte, die zudem zahlreiche Reagenzien erfordern:

1. Das gesamte genetische Material der Probe wird in seine zwei Einzelstränge aufgespalten, ähnlich dem Öffnen eines Reisverschlusses.

2. Dieser würde, wie die RNA, ohne Schließer mit beiden Teilen nicht mehr zusammenkommen. Daher bindet ein von Menschenhand definierter Primer an einem zu ihm komplementären Einzelstrang. Zudem setzt sich eine Sonde, die mit einer Fluoreszenzfarbe markiert wurde, an eine SARS-CoV-2 typische Stelle der RNA.

3. Der Primer fungiert somit als Initiator und die „Kette“ vervollständigt sich mithilfe des Proteins Polymerase wieder. Es entstehen Doppelstrang-Fragmente unterschiedlicher Länge.

Diese drei Schritte erfolgen wieder und wieder, so dass am Ende hundert bis tausend RNA-Kopien entstehen. Neben der Aufspaltung der verschiedenen RNA-Stück ihrer Länge nach und dem Ablesen des daraus resultierenden Musters, ist die automatische Erfassung der fluoreszierenden Abschnitte für die Bestimmung von SARS-CoV-2 bedeutend. Entsprechende Farbgebung ermöglicht eine Aussage darüber, ob SARS-CoV-2 tatsächlich im Ausgangsmaterial vorhanden ist.

Immunchromatographie

Bei den Antigentests hingegen bedarf es einer weitaus höheren Virenlast als bei der PCR. Erst dann kann der Antigentest überhaupt positiv ausfallen. Diese Virenlast deckt sich mit dem Infektionsrisiko. Bei einer darunterliegenden Virenlast ist es unwahrscheinlich, dass der Schnelltest positiv ausfällt und die Person infektiös ist.
Der Schnelltest selbst beinhaltet biochemisch erzeugte Antikörper, die sich mit den Nukleotiden der Virenkapsel verbinden. Dieses Nucleokapsid fungiert als bindungsspezifische Substanz. Es ist das Antigen und Namensgeber des Tests.
Diese Reaktion und die Auftrennung der entnommenen Probe kommen bei dieser Immunochromatographie, dem klassischen Teststreifen, zusammen. Dieser Teststreifen besteht aus Zellulose. Als Transportmittel für die Chromatographie wird die entnommene Probe mit einer Pufferlösung gemischt. Die Flüssigkeit zieht sich unter Kapillarkräften von dort bis zum Ende des Teststreifens kontinuierlich fort. Auf die Stelle des Probenauftrags folgt ein Areal mit Nanokolloid-Gold markierten Antikörpern. Diese verbinden sich, falls vorhanden, mit dem Antigen Nucleotid von SARS-CoV-2 und lassen sich als Komplex in der Flüssigkeit mittransportieren. Im Testfeld befinden sich fixierte Antikörper, die ebenso für das Nucleotid von SARS-CoV-2 spezifisch sind. Wird der Komplex dort am Nucleotid festgehalten, zeigt sich eine Einfärbung auf der Testebene. Die restlichen markierten Antikörper werden von einem anderen Antikörpertyp im Kontrollfeld eingefangen.
Liegen Viren in der Probe vor, so sind sowohl im Test- als auch im Kontrollfeld farbige Markierungen zu sehen. Im Kontrollfeld haften in jedem Fall ausschließlich mit Nanokolloid-Gold markierte Antikörper, unabhängig davon, ob sie mit Nukleotiden beladen sind oder nicht. Es erscheint eine Linie.

Sensitivität "falsch negativ": Negatives Ergebnis, aber trotzdem infiziert?

Obwohl die Sensitivität der Schnelltests im Vergleich zur PCR geringer ausfällt, können die Antigentests im Moment der Testung eine bessere Aussage über die Infektiosität treffen. Denn je höher die Virenlast, desto höher die Sensitivität. Genauer gesagt, handelt es sich bei der Sensitivität um eine Prozentzahl, die ausdrückt, bei wie vielen erkrankten Personen der Test tatsächlich positiv ausfällt. Jene, die nicht entdeckt werden, sind die Gruppe der sogenannten „falsch-negativ“ Getesteten. Die Sensitivität der PCR liegt bei 95 Prozent, die der Schnelltests bei 80 Prozent. Das heißt, dass 20 von 100 an Covid-19-erkrankten Personen beim Testen nicht erkannt werden.
Davon ausgehend, dass jene 80 Prozent auch tatsächlich infektiös sind und die restlichen 20 nicht, ist die Aufgabe des Antigentest im Bereich des Screenings voll und ganz erfüllt. Die PCR dient dann nur mehr der Absicherung – fällt er ebenfalls positiv aus, ist eine Infektion mit SARS-CoV-2 gewiss. Der positiv Getestete via Antigentest muss dann die Zeit bis zum Ergebnis der PCR in Quarantäne verbringen.
Oberstes Ziel ist es, die Pandemie einzudämmen und somit zusammenkommende Personengruppe vor einem weiteren potenziellen Infektiösen zu schützen. Der Antigentest ermöglicht für solch eine Situation ein schnelleres Handeln als die PCR. Ein Abwarten auf das Ergebnis einer PCR wäre präventiv zwar genauso sinnvoll, jedoch nur während strenger Eigenquarantäne, da man sich in der Zeit der PCR-Auswertung infizieren könnte. Diese Infektion kann bei der Auswertung nicht weiter berücksichtig werden und der Getestete wähnt sich in falscher Sicherheit.

Ct-Wert: Der Unterschied zwischen Corona-positiv und infektiös

Der aufmerksame Leser:in wird sich nun denken: Warum kann die PCR nur zwischen positiv und negativ unterscheiden, aber nicht zwischen infektiös und nicht infektiös?
Hier hat sich in der Praxis gezeigt, dass einem der sogenannte Ct-Wert zu Hilfe kommen kann. Der „Cycle of Threshold“-Wert kennzeichnet im Messzyklus der PCR einen exponentiellen Anstieg des fluoreszierenden Lichtsignals, das übergeht in den grauen Hintergrundwert der PCR. Kurzum, wie viele Zyklen eine PCR durchlaufen muss, um die Viren-RNA nachzuweisen.
Je höher dieser Ct-Wert ist, desto mehr Zyklen fährt die PCR und desto geringer ist die Viruslast in der Probe. Bei einem Ct-Wert von über 30 kann kein SARS-CoV-2 in einer Zellkultur angezüchtet werden. In so einem Fall ist der Mensch zwar positiv, aber nicht infektiös.
Dieser Ct-Wert wird deswegen zur Ergebnisinterpretation der PCR hinzugenommen. Eine PCR kann alleinig drei Tage vor dem eigentlichen Symptombeginn positiv ausfallen. Ebenso kann das Ergebnis bis zu zwei Monaten nach der Infektion positiv ausfallen. Innerhalb dieser Zeit ist es der Ct-Wert von mindestens 30, der darüber entscheidet, ob ein positiv Getesteter auch noch infektiös ist und in Quarantäne muss oder eben nicht.

Spezifität "falsch positiv": Werden alle Infizierten auch positiv getestet?

Bei der Spezifität liegen, im Vergleich zur Sensitivität, das PCR-Verfahren und der Antigentest mit mehr als 99 Prozent nah beieinander. Die Spezifität besagt, dass jene, die im Testergebnis negativ abschneiden, auch tatsächlich gesund sind. Hier liegt der Wert der PCR bei 99,99 Prozent und jener der Antigen-Schnelltest bei Händlerangaben bei mehr als 95 Prozent. Das heißt für den Antigentest, dass bei 5 Prozent ein falsch positives Ergebnis vorliegen könnte.

Antigentests können ein wichtiges Instrument im Kampf gegen Covid sein

Sowohl die PCR als auch der Antigen-Schnelltest können SARS-CoV-2 effektiv nachweisen. Die PCR ist und bleibt der Goldstandard mit einer Spezifität und Sensitivität von 99,99 Prozent. In der Spezifität kommen laut Händlerangaben die Antigen-Tests auf 95 Prozent, bei der Sensitivität sind es 80 Prozent. Trotz der geringen Sensitivität hilft er dabei, infektiöse Personen zu identifizieren. Unter PCR positiv Getesteten gelten jene als infektiös, deren Ct-Wert unter 30 liegt. Die kurze Auswertungsdauer von 15 Minuten, die kinderleichte Handhabung und die geringen Materialkosten der Antigenschnelltests machen sie zu einem sehr nützlichen Instrument im Screening-Programm.

Dieser Beitrag wurde zuletzt geändert am 07.04.2021.

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