Sars-CoV-2 Die wichtigsten Corona-Testverfahren im Überblick

Will man jeden Infizierten finden oder reicht es, die besonders Infektiösen aufzuspüren? Inzwischen gibt es drei Testverfahren, um das Coronavirus nachzuweisen - alle mit unterschiedlichen Stärken und Schwächen.
Coronavirus-Antigentest: Ergebnis in kurzer Zeit

Coronavirus-Antigentest: Ergebnis in kurzer Zeit

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GEORG HOCHMUTH / AFP

Auf dem Coronavirus-Test-Markt ist es etwas unübersichtlich geworden. Die gängigen PCR-Tests sind mittlerweile vielen Menschen geläufig - nun aber sprechen auf einmal alle von Antigen-Schnelltests oder Gurgeltests für Schüler, die strengere Maßnahmen ersparen sollen. Gleichzeitig gibt es Bedenken bezüglich der Zuverlässigkeit solcher Verfahren. Die Übersicht:

PCR, Schnelltest, Selbsttest: Welche Testverfahren gibt es?

Mittlerweile existieren drei Testverfahren zum Nachweis von Sars-CoV-2, die jeweils zu unterschiedlichen Zwecken angewandt werden.

  • PCR: Bei der Polymerase-Kettenreaktion wird im Labor die RNA des Virus vermehrt und so das Erbgut - falls es vorhanden ist - nachgewiesen. Der Test sagt also aus, ob eine Person im Moment der Probenentnahme mit Sars-CoV-2 infiziert war. Teilweise kann das Probenmaterial von der getesteten Person selbst entnommen werden, dann spricht man von Selbsttest (siehe Punkt 2).

  • Antigentests: Ein Antigentest sucht nach für das Virus typischen Proteinen. Das Analysematerial wird dazu auf einen Teststreifen mit Sars-CoV-2-spezifischen Antikörpern gegeben. Sind die Proteine - auch Antigene genannt - in ausreichender Konzentration vorhanden, binden sie an die Antikörper - der Test zeigt ein positives Ergebnis. Ein Antigentest kann somit wie die PCR eine aktive Infektion nachweisen. Da das Ergebnis meist schon innerhalb kurzer Zeit angezeigt wird, werden die Antigentests auch als Schnelltests bezeichnet.

  • Antikörpertests: Im Gegensatz zu den anderen beiden Testverfahren kann der Antikörpertest das Virus erst nachweisen, wenn die Infektion schon wieder abgeklungen ist. Frühestens eine Woche nach der Erkrankung bildet das Immunsystem Antikörper, die das Virus gezielt bekämpfen. Diese können im Blutserum des Patienten nachgewiesen werden. Der Test sagt daher aus, ob jemand in der Vergangenheit mit dem Coronavirus infiziert war. Da es Testkits gibt, mit denen durch Pikser in den Finger selbst ein paar Tropfen Blut entnommen werden können, werden auch diese als Selbsttests bezeichnet.

Zu Hause oder beim Arzt: Wie werden die Tests durchgeführt?

Das Probenmaterial für die Tests kann auf unterschiedliche Arten gewonnen werden. Das Robert Koch-Institut (RKI) empfiehlt für die  PCR , das Analysematerial parallel aus den oberen und tiefen Atemwegen zu entnehmen. Wann immer es möglich ist, soll demnach ein Abstrich aus Nase und Rachen sowie etwa Sputum, also hochgehusteter Auswurf, oder Sekret aus den Bronchien untersucht werden. In Testzentren oder beim Hausarzt wird üblicherweise ein Nasen-Rachen-Abstrich oder nur ein Rachenabstrich durchgeführt, bei dem ein Abstrichtupfer in die Nase beziehungsweise den Rachen eingeführt wird, um Proben der Schleimhaut zu entnehmen.

Da viele diesen Vorgang als unangenehm empfinden, gibt es eine Reihe weiterer Möglichkeiten, Probenmaterial für die PCR zu gewinnen. Allerdings sind diese nicht in den RKI-Empfehlungen aufgelistet. Eine Alternative ist etwa die Testung von Speichel. Das Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin in Hamburg bietet zum Beispiel einen Selbsttest an, bei dem der Proband morgens auf nüchternen Magen eine sogenannte Saugrolle für etwa eine Minute in den Mund nimmt, bis diese voller Speichel ist. Die Zuverlässigkeit dieser Methode ist jedoch umstritten (siehe Punkt 3).

Wie man mit einem Speicheltest ein relativ aussagekräftiges Ergebnis erzielen kann, beschreibt die Virologin Sandra Ciesek im aktuellen Corona-Podcast von NDR Info: Die Patienten mussten demnach Urinbecher zu einem Drittel mit Speichel füllen. "Sie haben das morgens gemacht. Sie haben vorher nichts gegessen, nichts getrunken, nicht Zähne geputzt", sagt sie. "Das ist gar nicht so wenig, wenn man morgens aufsteht und nichts getrunken und gegessen hat, erst einmal 40 bis 50 Milliliter Speichel zu produzieren."

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Seit August testet Österreich auch einen Gurgeltest, um die Probenentnahme vor allem für Kinder angenehmer zu gestalten: Dabei gurgelt die Testperson 60 Sekunden lang mit einer Salzlösung und spuckt diese anschließend in ein Probenröhrchen. Auch die Stadt Köln testet die Gurgelmethode zurzeit. Das Ergebnis dieser Validierung soll am Freitag vorgestellt werden.

Bei Antikörpertests wird Blutserum benötigt, das auf Antikörper gegen Sars-CoV-2 untersucht wird. Dafür muss der Testperson beim Arzt oder im Labor Blut abgenommen werden. Im Internet werden auch Tests für zu Hause angeboten, bei denen ein paar Blutstropfen aus der Fingerkuppe entnommen werden. Die Probe muss anschließend dennoch ins Labor zur Auswertung geschickt werden.

Sars-CoV-2-spezifische Antigene können sowohl im Blut eines Patienten als auch im Rachen nachgewiesen werden, wo sich das Virus vermehrt. Die Schweizer Pharmafirma Roche etwa hat Anfang September angekündigt, einen Schnelltest auf den Markt bringen zu wollen, der innerhalb von 15 Minuten ein Ergebnis anzeigt. Der Rachenabstrich wird dabei auf einen Teststreifen mit Antikörpern gegeben. Da es sehr schwierig ist, selbst mit dem Teststäbchen tief genug in den Rachen vorzudringen, kann die Probe nur von medizinisch geschultem Personal entnommen werden. 

Sensitivität und Spezifität: Wie zuverlässig sind die einzelnen Testverfahren?

Die Zuverlässigkeit der Tests hängt nicht nur von den Verfahren selbst ab, sondern auch von der Qualität der entnommenen Probe. Allgemein gilt: Das Probenmaterial sollte von geschulten Fachkräften entnommen werden, sonst könnte das Ergebnis verfälscht werden. Gleiches gilt für den Transport der Probe, die laut RKI schnellstmöglich nach Entnahme und gekühlt an das Labor geliefert werden soll.

Auch der Zeitpunkt der Probenentnahme spielt eine Rolle: Mittlerweile ist bekannt, dass die Viruslast zwei Tage vor und nach Beginn der Symptome am höchsten ist und ein Test dann das genaueste Ergebnis liefert.

Die Zuverlässigkeit einzelner Testverfahren wird in der Regel in Sensitivität und Spezifität angegeben. Sensitivität ist dabei die Wahrscheinlichkeit, dass ein Infizierter auch als solcher erkannt wird. Spezifität gibt die Wahrscheinlichkeit an, dass Gesunde tatsächlich ein negatives Testergebnis erhalten.

  • PCR: Die PCR gilt aufgrund ihrer hohen Zuverlässigkeit immer noch als Goldstandard unter den Testverfahren. Die Sensitivität der in Deutschland verwendeten PCR-Tests liegt zwischen 95 und 100 Prozent. Wird das Probenmaterial jedoch nicht per Nasen-Rachen-Abstrich oder aus den tieferen Atemwegen gewonnen, sinkt auch die Zuverlässigkeit des Testergebnisses. Mediziner Orth hat an seiner Klinik etwa die Speicheltests ausprobiert: "Wir hatten große Hoffnungen, dass wir damit regelmäßig unsere Mitarbeiter durchtesten können", sagt er. "Aber als wir es ausprobiert haben, haben wir gesehen, dass die Infizierten etwa in der Hälfte der Fälle nicht erkannt wurden."

  • Antigentests: Der Hersteller Roche gibt die Sensitivität seines Tests mit 96,52 Prozent an. Eigentlich recht hoch, doch der Test benötigt den Angaben zufolge "eine ausreichende Konzentration an Antigenen", um die Probe auch als positiv zu erkennen. Nun ist jedoch bekannt, dass gerade Patienten mit milden Verläufen häufig eine geringere Viruslast haben - und damit auch eine geringere Konzentration von Antigenen. Ob der Test also auch asymptomatische Patienten oder solche mit nur milden Symptomen erkennt, ist fraglich.

  • Antikörpertests: Beim Nachweis der Antikörper kommt es vor allem auf den richtigen Zeitpunkt der Probenentnahme an. Denn der Körper bildet erst einige Wochen nach der Infektion die besser nachweisbaren Langzeitantikörper IgG. Wer den Test also zu früh macht, erhält kein zuverlässiges Testergebnis. Doch auch wer den Test zu spät macht, könnte ein nicht aussagekräftiges Ergebnis erhalten. Denn es sind auch Fälle bekannt, in denen die Konzentration der Antikörper nach einiger Zeit wieder nachlässt. Bei der richtigen Durchführung des Tests geben manche Hersteller dafür eine Sensitivität von 100 Prozent an, das heißt, ausnahmslos alle Menschen mit Antikörpern werden von dem Test als positiv erkannt.

Bei allen Testverfahren gilt: Neben dem Testergebnis muss immer auch die individuelle Situation der Getesteten berücksichtigt werden. Hat jemand mit negativem Testergebnis Corona-typische Symptome und vielleicht sogar zusätzlich Kontakt zu einer infizierter Person gehabt, sollte ein weiterer Test durchgeführt werden, um das Ergebnis zu bestätigen.

Richtige Strategie: Wann wird welches Verfahren angewendet?

Wenn Tests strategisch - etwa gekoppelt an bestimmte Quarantänemaßnahmen - eingesetzt werden, können sie helfen, die Pandemie unter Kontrolle zu bringen. Wie oben beschrieben, sind PCR und Antigentests für den Nachweis einer aktiven Infektion ausgelegt. Diese Verfahren kommen zum Einsatz, um festzustellen, wer sich mit dem Virus infiziert hat und andere potenziell anstecken kann.

Viele Experten hoffen darauf, dass Antigen-Schnelltests bald großflächig einsetzbar sind. Denkbar wäre, sie etwa in Unternehmen oder Schulen, vor Bahn- und Flugreisen oder vor Betreten von Pflegeeinrichtungen zu nutzen, um infizierte Personen zu isolieren und Gesunde dennoch nicht einschränken zu müssen. Aufgrund ihres schnellen Ergebnisses, der geringen Kosten und der Durchführbarkeit vor Ort könnten sie künftig eine große Rolle spielen.

Derzeit sind die Antigentests allerdings noch relativ unzuverlässig: Sie schlagen oft nur bei Patienten mit einer hohen Viruslast an. Befürworter solcher Tests sind der Meinung, das reiche dennoch aus. Denn selbst wenn dadurch nur Patienten gefunden werden, die sehr infektiös sind, könnten sogenannte Superspreader-Events oder die Übertragung des Virus auf Risikogruppen besser verhindert werden.

"Dann ist dieses ganze Diagnostikdrama mit der langen Probenlaufzeit und der Überlastung der Labors und all dem und auch den hohen Kosten, das ist dann vollkommen in einem Abwasch gelöst", sagte etwa der Virologe Christian Drosten Anfang September im NDR-Info-Podcast . Allerdings schränkte er auch ein, aufgrund der geringen Sensitivität der Antigentests müsse man bei einem positiven Ergebnis das Vorliegen einer Infektion noch einmal per PCR nachweisen.

Auch die genannten Speichel- oder Gurgeltests könnten in ähnlicher Weise zum Einsatz kommen. Sie haben den Vorteil, dass jeder die Probe selbst zu Hause entnehmen kann. Dadurch sinken der Personalaufwand und die Ansteckungsgefahr. Außerdem sind die Methoden angenehmer als der Nasen-Rachen-Abstrich. Gleichzeitig erhöht sich die Gefahr einer fehlerhaften Probenentnahme, wenn diese durch Laien durchgeführt wird, auch werden die Laborkapazitäten nicht geschont, da die Proben dennoch durch das PCR-Verfahren ausgewertet werden.

Ähnlich wie die Antigentests ist auch die Aussagekraft der Speicheltests eingeschränkt, da sie Infektionen übersehen können. "Doch das ist akzeptabel", sagt der Hamburger Virologe Jonas Schmidt-Chanasit vom Bernhard-Nocht-Institut. "Entscheidend ist, die infektiösen Patienten zu finden, nicht alle Infizierten." Und dafür sei der Test sensitiv genug.

Aufgrund der hohen Zuverlässigkeit halten Experten wie etwa die Virologin Sandra Ciesek  die PCR immer noch für das beste Verfahren, um Infektionen zuverlässig aufzuspüren. In der Nationalen Teststrategie  wird beschrieben, wer in Deutschland per PCR getestet werden sollte: Dazu gehören alle symptomatischen Personen sowie Kontaktpersonen von Corona-Positiven, Bewohner von Betreuungseinrichtungen, Personal in Krankenhäusern oder Pflegeeinrichtungen und Rückkehrer aus Risikogebieten.

Um Ressourcen zu schonen, gibt es bereits Ansätze für sogenannte Pool-Lösungen, bei denen große Gruppen von Menschen getestet, aber jeweils mehrere PCR-Tests zusammen ausgewertet werden. Pro Pool wird dann eine PCR durchgeführt, ist diese positiv, werden alle Proben einzeln nachgetestet. Eine systematische und breite Testung, etwa von Bewohnern in Pflegeheimen, die gleichzeitig die Laborkapazitäten nicht überlastet, wäre dadurch denkbar.

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