Was steckt hinter den Testmethoden und wie zuverlässig sind Corona-Tests?

Die Corona-Krise stellt alle Menschen auf der ganzen Welt vor große Herausforderungen. Für viele Menschen läuft dabei vor allem in der zweiten Welle, die Deutschland bzw. ganz Europa im Moment erlebt, etwas schief. Die Politiker scheinen alle ihre Hoffnung auf die Impfungen zu setzen. Nur kommen im Moment recht wenige Impfdosen in Deutschland an. Die Menschen sind enttäuscht und schauen noch immer gespannt auf die täglichen Meldungen des RKI und denken regelrecht im Kleinen, also nur für ihren Kreis. Letztlich von kleinen Röhrchen, Testmaterial und Teststreifen etc. und vor allem von der Arbeit der Labore abhängig, wie das Leben der Menschen in den nächsten Tagen aussieht.

Es sind vor allem die verschiedenen Arten der Corona Tests, die noch immer eine große Rolle für die magische Zahl der Inzidenz spielen, die erst bei 50 lag und danach wegen der Corona-Mutationen auf 35 heruntergeschraubt wurde. Für viele Menschen sieht es im Moment nicht so aus, als hätten Sie aufgrund der Corona-Zahlen Hoffnung ihre Läden wieder öffnen zu können.

Darüber hinaus sind die meisten Menschen immer noch von den zahlreichen Begrifflichkeiten irritiert, wie PCR, Antigen und Antikörper. Mit diesen Begriffen hatten die meisten vor der COVID-19 Pandemie nichts zu tun. Auch dass es einmal eine Corona-Warn-App geben würde, hätten viele nicht gedacht. Und viele Menschen können die Nationale Teststrategie noch immer nicht verstehen. Danach bekommt nämlich nicht jeder die Möglichkeit, dass seine Probe im Labor untersucht wird.

Hier geht es aber um die Begrifflichkeiten der verschiedenen Testmethoden auf das Corona-Virus und deren Vorteile, aber auch deren Schwächen.

Wer einen Bekannten hat, der meint an SARS-CoV-2 erkrankt zu sein, der weiß genau, wie bitter die Tage sind vom Abstrich machen für den PCR-Test. Viele Betroffene wissen, dass das Warten auf das Testergebnis nicht in Real-Time kommt und die häusliche Quarantäne, wenn ein solcher Test angeordnet wird, obligatorisch ist. Eine große Angst der Betroffenen ist, dass ein falsch-positives Corona-Testergebnis ermittelt wird. Das heißt, die Betroffenen gelten dann als fälschlich infiziert und müssen die „Hölle“ der Quarantäne durchlaufen und stehen regelrecht unter der Beobachtung der Behörden, da in der Regel täglich Anrufe vom Gesundheitsamt erfolgen. Inzwischen gibt es eine Reihe von solchen Meldungen über falsche Testergebnisse. Grund dafür sind der Einsatz von ungeeigneten Test-Reagenzien, die eine falschen CR-Wert liefern. Freitesten aus der Quarantäne geht dann auch nicht. Grund dafür ist, dass das Ergebnis des PRC-Test als sehr zuverlässig gilt und in den meisten Fällen ein negatives Testergebnis oder positives Testergebnis anzeigt. Immer noch ein großes Fragezeichen ist bei dem neuartigen Coronavirus allerdings sind die Mutationen. Doch auch hier gelten die Tests als sehr zuverlässig. Dies gilt sowohl für den PCR-Test, wie auch für den Antikörpertest und sowie die Antigen-Tests. Corona-Test ist also nicht Corona-Test! Wo liegen die Unterschiede?

Drei Testverfahren im Fokus

Diese drei Testverfahren spielen in der COVID-19-Pandemie bisher eine sehr zentrale Rolle. Schnelltests für zuhause sind in Arbeit und könnten schon in den nächsten Monaten auf den Markt kommen und das Leben der Menschen wieder etwas freizügiger machen. Dennoch haben diese Testverfahren der Reihe nach alle ihre Schwächen.

PCR

Der PCR-Test gilt dabei als das sicherste Verfahren, damit eine SARS-CoV-2 bestätigt werden oder ausgeschlossen werden kann. Ausgewertet werden diese Tests auf Coronavirus SARS-CoV-2 in spezialisierten Laboren, wobei die entnommenen Proben hier mit dem Testmaterial zusammengeführt werden und die Probe entsprechend reagiert. Das Testmaterial ist in der Lage auch winzige Mengen von bestimmten Abschnitten der Erbinformationen von SARS-CoV-2 in den Proben aufzuspüren. In den meisten Laboren wird dabei nicht nur ein Genabschnitt getestet, sondern in der Regel ein zweiter. Man spricht hier vom sogenannten Dual-Target-System. Dieses Verfahren reduziert die Wahrscheinlichkeit für sogenannte falsch-positive Ergebnisse deutlich. Das Coronavirus SARS-CoV-2 kann dabei mit der Hilfe von diesem Verfahren in bestimmten Phasen der Infektion das Virus mit einer sehr hohen Sicherheit nachweisen. Eine Rolle spielen dabei der CT-Wert und der RT-PCR Wert. Die Tests schlagen allerdings nur dann an, wenn das COVID-19 Virus schon einige Tage Zeit hatte sich im Körper auszubreiten. Dies ist nach zwei bzw. drei Tagen nach der Ansteckung der Fall. Wenn der PCR-Test zu früh erfolgt, wird der Patient negativ auf das Virus getestet, obwohl das Coronavirus SARS-CoV-2 da schon ansteckend ist. Ein Problem ist auch, dass das Virus nach einigen Tagen aus dem Hals verschwindet, aber in der Lunge aktiv bleibt. Durch Proben aus dem Rachen kann das COVID-19 Virus danach nicht mehr nachgewiesen werden. In diesem Fall sind Proben aus den tieferen Atemwegen nötig. Diese Proben können dann aus abgehustetem Schleim entnommen werden. Ein Problem ist allerdings, dass eine Reihe der SARS-CoV-2 symptomlos verlaufen. Das heißt in diesem Fall, wo keine Symptome sind, also keine Erkältung, kann auch kein Schleim abgehustet werden und daraus kann logischerweise auch keine Probe entnommen werden. Grundsätzlich liefert auch ein PCR-Test nur eine Momentaufnahme.

Bei der PCR-Methode unterscheidet man den Nasopharynx- Abstrich und den Oropharynx-Abstrich. In der Regel wird dabei Nasopharynx durchgeführt. Dieser wird auch von der aktuellen wissenschaftlichen Literatur und vom RKI empfohlen. Grund dafür ist, dass bei dieser Art von Abstrich-Methode die Viruslast im Vergleich 10 bis 100-fach höher ist, was ein zuverlässigeres Testergebnis verspricht. Der Rachenabstrich mit Zugang über die Nase ist dabei tatsächlich die Testmethode, die am häufigsten durchgeführt wird. Bei der anderen Testmethode geht der Tester über den Rachen vor und nimmt von dort die Probe. Diese Methode ist dabei tatsächlich geeignet, wenn bekannt ist, dass die Ansteckung bereits schon vor mehr als zwei bis drei Tagen erfolgt ist.

Zu den größten Schwächen von diesem Testverfahren, um eine COVID-19 Infektion nachzuweisen, gehört aber die Wartezeit. Neben der Abstrichentnahme kommt noch der Transport der Probe zum Labor und wieder zurück dazu zum eigentlichen Test. Je nach Auslastung des Labors kann das Testergebnis schon einige Tage auf sich warten lassen. Der PCR-Test gilt aber laut dem Robert-Koch-Institut als der zuverlässigste Test. Dies hat auch das Paul-Ehrlich-Institut bestätigt. Aus gutem Grund wird daher diese Art von Test für die digitale Einreiseanmeldung in der Coronavirus-Pandemie wohl der Begleiter von Reisenden bleiben, auch wenn sich die Einreisebestimmungen immer wieder ändern. Nur wenn ein negatives Testergebnis vorliegt, dann ist es möglich einzureisen. Doch immer muss immer wieder gesagt werden, dass auch ein negatives Testergebnis eine Momentaufnahme ist. Dies betont auch immer das Robert-Koch-Institut.

Wichtig für diejenigen, die einen COVID-19 Abstrich bekommen haben ist, dass diese Personen für die Dauer bis das Testergebnis da ist in Quarantäne bleiben. Die Kontrollen sind natürlich schwer. Es liegt aber im Interesse von allen und vor allem dem Interesse der Gesellschaft, dass man sich, wenn man sich einem COVID-19 Test unterziehen musste, nicht einkaufen geht bis ein negatives Testergebnis vorliegt und nicht zur Arbeit geht. Für Einreisende aus dem Ausland gelten hier besondere Regeln, die sich allerdings in den letzten Monaten immer wieder geändert haben. Wer in der Pandemie eine Reise tätigen muss oder will, der muss allerdings auch damit rechnen, dass er eben für eine lange Zeit – und zwar ohne Lohnersatz – in Quarantäne muss. Es liegt dabei beim zuständigen Gesundheitsamt, ob kontrolliert wird oder nicht dass die Quarantäne eingehalten wird oder nicht. Immer wieder werden Verstöße gegen die Quarantäne bekannt, was natürlich in der Gesamtbevölkerung nicht so gut ankommt.

Die Suche nach den Antigenen

Eine andere Art von Test, die in der Corona-Pandemie eine immer größere Bedeutung gewinnt, ist die Suche nach Antigenen des Coronavirus SARS-CoV-2. Auch die Antigen-Tests können ein negatives Testergebnis bringen oder ein positives Testergebnis. Bei diesem Testverfahren wird nicht nach dem Erbgut des SARS-CoV-2 Virus gesucht, sondern nach bestimmten Eiweißfragmenten des Erregers. Es handelt sich bei den Antigenen um charakteristische Strukturen, welche auf der Oberfläche der SARS-CoV-2 Viren sitzen. Die Antigen-Tests bei SARS-CoV-2 zielen dabei auf die sogenannten Spike-Proteine ab. Diese sitzen wie Stacheln auf der Oberfläche des Virus. Diese Stacheln ermöglichen es dem Virus auch in die Körperzellen einzudringen.

Diese Art von Tests sind einfach von ihrer Anwendung her und funktionieren wie ein Schwangerschaftstest. Die gelösten Antigene wird auf einen Teststreifen gegeben, welcher mit spezifischen Antikörpern – in diesem Fall den Antikörpern von SARS-CoV-2 – versehen ist. Die Antikörper reagieren dann mit den Antigenen der Probe und zeigen die Reaktion auf dem Streifen in Form von Farben an. Antigen-Tests zeigen im Vergleich zur PCR Corona-Test Methode das Ergebnis binnen von 15 bis 30 Minuten an.

Diese Art von Test hat allerdings im Vergleich zur PCR-Testung einige Schwachstellen. Zunächst einmal reagieren diese Tests weniger zuverlässig auf eine SARS-CoV-2-Infektion als die PCR-Methode mit CT-Wert und RT-PCR Wert. Dies gilt vor allem dann, wenn die COVID-19 Virenmenge recht gering ist. Wenn der Test positiv ausfällt, dann gilt eine SARS-CoV-2-Infektion zwar als wahrscheinlich, doch die zuständige Behörde wertet den Betroffenen dann noch nicht als infiziert, sondern ordnet einen Labortest an. Eine Infektion mit SARS-CoV-2 gilt in diesem Fall allerdings als wahrscheinlich. Nach Ansicht der Experten vom Robert-Koch-Institut schlagen die Tests, die nach Antigenen suchen bei Betroffenen mit einer hohen SARS-CoV-2 Virenlast allerdings zuverlässig an. Den Antigen-Schnelltest setzt man heute im großen Stil schon in Heimen ein, um Personal und Besucher zu testen.

Diese Art von Test könnte auch eine Möglichkeit sein, um künftig für Öffnungen von Veranstaltungen zu sorgen, auch wenn die Mehrheit der Besucher noch nicht durchgeimpft ist. Der Einsatz der Antigen-Schnelltests ist natürlich letztlich eine Kostenfrage. Denn hier ist die Frage: Wer bezahlt diese Tests? Der Veranstalter oder kauft man mit dem Ticket künftig gleichzeitig auch die Berechtigung für einen solchen Test? Die Veranstaltungsbranche will dabei nicht die letzte Branche sein, die wieder öffnen darf und wird aus diesem Grund Konzepte vorlegen, die sicherlich in den kommenden Monaten auch zu der Öffnung dieser Branche führen. Bis dahin wird allerdings noch jede Menge Zeit vergehen und es wird viel Anstrengung und Mut benötigen von den Veranstaltern, dass diese einen „langen Atem“ behalten. Dabei sind sich die Verantwortlichen durchaus darüber klar, dass nur ein positiv getesteter Konzertbesucher zu einem Cluster führen könnte, das die Fallzahlen in ganz Deutschland wieder in die Höhe treibt.

Die Tests auf die Antigene werden derzeit allerdings schon recht erfolgreich in den Heimen eingesetzt, also dort wo Menschen mit hohen Risiko einen schweren Verlauf der Erkrankung zu erleiden, leben. Vielerorts fehlt es jedoch noch immer an Konsequenz durch die Behörden, die die Teststrategien der Heime auch wirklich kontrollieren. Im Moment ist es so, dass zwar schon viele Bewohner von Heimen geimpft sind. Allerdings ist über die Wirksamkeit der Impfungen noch sehr wenig bekannt. Und solange dies so ist, können den Geimpften weder Privilegien eingeräumt werden noch können die Heimleitungen auf diese Art von Tests verzichten. Klar ist inzwischen, dass wenn es diese Tests in Form von Schnelltests früher gegeben hätte, wären sicherlich einige Cluster in Heimen vermeidbar gewesen. Gerade die Antigentests in Form von Schnelltests können verhindern, dass Cluster erst entstehen.

Wegen Ihrer guten Handhabe und der Schnelligkeit der Anzeige des Testergebnisses können diese Art von Test sehr gut zum point-of-care eingesetzt werden oder kurz POCT genannt. Es handelt sich hier um eine patientennahe Labordiagnostik, bei der der Test nicht im Labor ausgewertet wird, sondern im Krankenhaus, und zwar unmittelbar auf der Station oder in der Praxis von einem Hausarzt. Darüber hinaus können inzwischen in Deutschland auch Apotheken und Tierärzte diese Tests durchführen. Darüber hinaus dürfen diese Tests auch außerhalb einer solchen Einrichtung eingesetzt werden, wie in der Wohnung eines Patienten oder direkt im Notarztwagen.

Zurzeit befinden sich Schnelltests im Genehmigungsverfahren bei denen die Anwendung durch die Privatperson möglich ist. Es werden genau diese Art von Schnelltests sein, auf die wohl auch die Veranstaltungsbranche alle ihre Hoffnung setzt. Das heißt, auf die Ausstellung des ärztlichen Zeugnisses, das bestätigt, dass der Test negativ oder positiv ausgefallen ist, kann in Zukunft verzichtet werden, wenn das so läuft, wie sich das zum Beispiel die Veranstalter wünschen. Mit Bekanntmachungen, dass man künftig nur noch Tickets an Geimpfte verkauft, verschreckt man indes die Menschen, die bisher noch kein Impfangebot erhalten haben. Derartige Äußerungen finden vor allem diejenigen, die in der Gruppe 6 stehen in der Impfstrategie als unangemessen und vor allem verführt. Doch auch die Wissenschaft warnt derzeit vor solchen Äußerungen, denn noch ist nicht klar, wie gut eine Impfung eigentlich wirkt. Daher wird die Suche nach Antigenen mittels Test wohl das Mittel der ersten Wahl bleiben müssen erst einmal für Veranstalter und auch für Heime. Da diese aber als sehr zuverlässig gelten, kann bei einem negativen Test mit hoher Wahrscheinlichkeit davon ausgegangen werden, dass keine Infektion mit COVID-19 vorliegt.

Wer allerdings einen positiven Test auf Antigene in Händen hält, dem sollte allerdings klar sein, dass die Sache damit für ihn noch lange nicht erledigt ist. Eigentlich gelten wie schon erläutert die Suchparameter nach Antigenen als zuverlässig. Allerdings besteht immer noch ein sehr hoher Unsicherheitsfaktor. Aus diesem Grund werden diejenigen, bei denen der Test auf Antigene positiv angeschlagen hat, zu einem Arzt oder zur nächsten Teststation gehen müssen, um ganz sicher zu sein, dass sie sich nicht infiziert haben. Erst ein mit der PCR-Methode durchgeführter Test bringt Sicherheit, dass es sich hier nicht ein falsch-positiver Test auf Antigene vorliegt. Nur wer nach der PCR-Methode ein negatives Ergebnis hat und damit einen direkten Erregernachweis, der kann beruhigt sein.

Noch ist völlig unklar, wie zum Beispiel bei Veranstaltungen, die einen Schnelltest zur Anwendung bringen dann verfahren wird. Klar ist, dass der betroffenen Person wohl der Zutritt zum Veranstaltungsort verweigert wird. Es kann sein, dass auch die Tourismusunternehmen solche Tests zur Anwendung bringen vor Flügen. Testläufe bei einer bekannten Fluggesellschaft gab es bereits. Diese Fluggesellschaft jedenfalls sieht in den Tests auch die Möglichkeit, dass bald wieder ein normaler Flugverkehr aufgenommen werden kann in alle Welt, wenn sich die Pandemie denn in den anderen Ländern der Welt auch so positiv entwickelt.

Die Suche nach den Antikörpern

Eine weitere Art das Coronavirus SARS-CoV-2 nachzuweisen ist der Antikörper-Test. Allerdings wird mit einem solchen Test in der Regel keine akute Infektion nachgewiesen. Es geht meist darum, wenn ein solcher Test in der Praxis eingesetzt wird, dass nachgewiesen wird, dass COVID-19-Patienten gar keine Patienten mehr sind, das heißt, dass sie die Krankheit – meist unentdeckt – bereits überstanden haben. Denn mit der Hilfe von der Suche nach Antikörpern lässt sich eine bereits überstandene SARS-CoV-2 nachweisen. Dies gilt auch für die neuartigen Coronavirus Varianten bzw. Mutationen. Auch die Antikörper Tests werden vom Robert-Koch-Institut als wirkungsvolles Mittel im Kampf gegen die Bekämpfung der Pandemie angesehen. Eine akute Infektion mit dem Coronavirus SARS-CoV-2 kann allerdings nicht nachgewiesen werden. Aus diesem Grund sind die Antikörper-Tests keine Alternative zu den Antigen- bzw. PCR-Testungen.

Doch wann ist der Antikörpertest denn geeignet? Diese Frage ist gar nicht so einfach zu beantworten. Diese Testmethode könnte aber zum Beispiel eingesetzt werden, um zu testen, wie hoch der Anteil der Bevölkerung ist, die sich bereits mit dem Coronavirus SARS-CoV-2 infiziert hatten, also die Erkrankung wissentlich oder unwissentlich durchgemacht haben. Es ist nämlich davon auszugehen, dass SARS-CoV-2 deutlich weiterverbreitet ist bzw. war in der Bevölkerung als die Höhe der bekanntgewordenen Fälle. Das heißt, mit der Hilfe der Antikörper Tests könnte die vermutete hohe Dunkelziffer der Infektionen in der Bevölkerung nachträglich ermittelt werden. Allerdings zeigen dazu weder aktuell das Robert-Koch-Institut noch die Regierung daran ein Interesse. Eine solche Reihentestung könnte allerdings dazu beitragen, dass es wieder zu Öffnungen in der Wirtschaft kommt.

Was aber bedeutet aber ein positiver Antikörpertest für den Betroffenen. Nun ja, das bedeutet tatsächlich, dass er sich bereits mit SARS-CoV-2 angesteckt hat. Allerdings ist über die Antikörper von COVID-19 bisher nur wenig bekannt. Das heißt, weder das Robert-Koch-Institut noch andere Forscher weltweit wissen, wie lange man gegen SARS-CoV-2 nach einer überstandenen Infektion immun ist. Das Auftreten von Mutationen hat die Lage noch einmal verkompliziert. Grund dafür ist, dass inzwischen Fälle aufgetreten sind, bei denen sich Infizierte und eigentlich immune Menschen noch einmal angesteckt haben. Ob es sich dabei um eine Mutation der Coronaviren handelt, ist in vielen Fällen unklar geblieben, weil es erst seit kurzem die Möglichkeit gibt die positiven Proben auf Mutationen zu untersuchen.

Forscher gehen allerdings nach wie vor davon aus, dass nach überstandenen SARS-CoV-2 ein gewisser Schutz vor einer Neuansteckung vorhanden ist. Wenn sich herausstellen sollte, dass die Schutzwirkung nach einer Infektion über längere Zeit anhält, dann wäre es auch an der Zeit für die Regierung Antikörpertests zum Einsatz zu bringen in der Bevölkerung, um eine mögliche Herdenimmunität in der Bevölkerung nachzuweisen.

Antikörpertests haben allerdings auch Schwächen. Denn diese Tests sagen nichts darüber aus, ob der Getestete aktuell ansteckend ist oder nicht bzw. wie weit die SARS-CoV-2schon abgeklungen ist womöglich. Um also zu entscheiden, ob ein positiver Test vorliegt oder nicht, reichen die Werte nicht aus. Auch ein COVID-19-Verdacht kann anhand dieser Tests nicht abgelesen werden. Abgelesen werden kann von den Tests auch nicht, wie lange die Infektion schon zurückliegt. Zum jetzigen Zeitpunkt der Pandemie sind diese Tests noch mehr oder weniger nutzlos.

Es wird wohl so sein, dass die Tests auf Antikörper früher oder später tatsächlich für diejenigen eingesetzt werden, um wissenschaftlich zu prüfen, wie lange die Antikörper nach einer Infektion noch aktiv sind. Es wurde schon 2020 von Fällen berichtet, bei denen bei einer infizierten Person ein solcher Test durchgeführt wurde nach einigen Wochen nach dem Abklingen der Symptome der COVID-19 Infektion und kaum Antikörper nachgewiesen wurden. In den meisten Fällen lag bei einer solchen Person ein nur milder Verlauf der COVID-19 Infektion vor, die wenn vielleicht ein Familienmitglied nicht positiv getestet worden wäre, die Infektion womöglich gar nicht entdeckt worden wäre. Das heißt, dass sich die Antikörper im Körper nach einer COVID-19 Infektion wohl nur dann im großen Umfang bilden, wenn die Infektion auch entsprechend heftig war bzw. nicht gerade symptomfrei verlief.

Es gibt aktuell noch kein Land, das solche Antikörper Tests im großen Umfang an der gesamten Bevölkerung durchgeführt hat. Grund dafür ist, dass dies einfach zu aufwändig ist und dass die Behörden zurzeit einfach damit beschäftigt sind aufgrund der hohen Infektionszahlen diese im Griff zu behalten und die Kontakte der akut infizierten Personen nachzuverfolgen.

Tatsache ist: Mit der Corona Pandemie und deren Folgen sowie mit Begriffen rund um die Testmethoden wird die Weltbevölkerung noch lange zu kämpfen haben. Ein Ende ist zurzeit jedenfalls nicht in Sicht. Allein die Hoffnung auf die Impfungen oder die Tests zu setzen wird nicht klappen, um die Pandemie zu besiegen. Es muss ein Mix aus beidem sein und der Bereitschaft der Menschen mitzumachen.