Corona Testverfahren im Überblick

PCR, PCR-Schnelltest, PCR-Gurgeltest, Antigen- oder Antikörpertests:
Es gibt viele Möglichkeiten, um eine Infektion mit SARS-CoV-2 festzustellen.

Corona-Schnelltestzentren werden überall seit einiger Zeit als Drive-ins eingerichtet. Sie richten sich also speziell an Autofahrer. Sie zu Fuß oder mit einem Zweirad aufzusuchen ist zwar meistens nicht verboten, aber prinzipiell unerwünscht, denn der Abstrich bei Insassen eines Pkws durch medizinisches Personal in Vollschutzkleidung gilt als sehr sichere Variante.

Welche Testarten auf Corona gibt es?

Auf Corona gibt grundsätzlich mehrere Varianten von Tests. Im Februar 2021 sind diese Testverfahren etabliert:

• Klassische PCR-Tests weisen den Erreger direkt nach und gelten daher als „Goldstandard“. Die Proben entnimmt medizinisches Personal. Sie müssen danach in einem Labor analysiert werden. Das Testergebnis liegt so schnell vor, wie es ein Labor vor Ort schafft. In manchen Kommunen und Landkreisen dauert es bis zu drei Tage, doch es kann auch deutlich schneller gehen.
• Bei einem PCR-Selbsttest führen die Probanden selbst den Abstrich durch. Das ist ungenauer, weil jeder Mensch Hemmungen hat, sich ein Teststäbchen tief in Rachen und Nase einzuführen
• In Österreich werden seit Anfang 2021 PCR-Gurgeltests durchgeführt. Eine gegurgelte Flüssigkeit soll dabei die Probe entnehmen. Das ist sehr komfortabel, allerdings auch nicht allzu genau.
• Antikörpertests: Diese weisen mithilfe von NAAT (Nucleic Acid Amplification Technology) Antikörper gegen das Virus nach. Sie basieren eigentlich auf derselben Testung wie PCR-Tests, nämlich RT-PCR (siehe weiter unten), sind aber deutlich einfacher zu handhaben. Dafür sind sie je nach Durchführung und Qualität der Probe teilweise sehr ungenau (in einigen Studien nur knapp über 60 %).
• Antigen-Tests weisen wie PCR-Tests den Erreger direkt nach, müssen aber für ihre Aussagekraft bestimmte Testkriterien erfüllen. Das Ergebnis liegt sehr schnell vor.

Der PCR-Test auf eine Corona-Infektion

PCR steht für „Polymerase Chain Reaction“ (Polymerasekettenreaktion). Den Test hat 1983 der US-amerikanische Biochemiker Kary Mullis (1944 – 2019) entwickelt, er erhielt für diesen molekularbiologischen Durchbruch 1993 den Nobelpreis. Die PCR ermöglicht es, spezifische DNA-Sequenzen in vitro (also im Labor, außerhalb des Körpers) zu vermehren und dadurch nachzuweisen. Es sind hierfür bestimmte Enzyme und weitere Bausteine nötig, die auch sonst in den Körperzellen die DNA verdoppeln, wie das beispielsweise bei der Entwicklung eines Embryos geschieht. Bei der Testdurchführung führt das Labor die per Abstrich entnommene DNA des Probanden mit den Enzymen und weiteren Bausteinen zusammen.

DNA-Buchstaben

Dazu gehören die DNA-Buchstaben Guanin, Cytosin, Adenin und Thymin, das Enzym DNA-Polymerase, das diese Bausteine zusammensetzt, sowie die Primer, die der Polymerase eine Anleitung zum Zusammensetzen liefern. Die Probe wird erhitzt und abgekühlt, weil einzelne Schritte der Polymerasekettenreaktion immer bei einer bestimmten Temperatur stattfinden. Während der Denaturierung der Ausgangs-DNA muss die Probe eine Temperatur von 94 – 96 °C erreichen, für die nachfolgende Anlagerung der Primer und die Verlängerung der DNA dann 72 °C. Anschließend beginnt der Prozess nach der ersten DNA-Verlängerung von vorn.

Coronaviren Ausgangs-DNA

Die DNA-Menge wächst exponentiell, denn es steht immer mehr Ausgangs-DNA zur Verfügung. Dies ist das Grundprinzip eines PCR-Tests, das für den Nachweis von Coronaviren variiert werden muss, weil hier eigentlich auf RNA getestet wird. Das, was in der Öffentlichkeit der Einfachheit halber als „PCR-Test“ kommuniziert wird, ist eigentlich ein RT-PCR-Test, wobei RT für „Reverse Transkriptase“ steht. Dabei handelt es sich um ein Enzym, das die Virus-RNA in eine DNA umschreibt. Hierfür ist ein gesonderter Primer nötig, doch rein technisch findet all das im gleichen Reaktionsgefäß statt.

Eine weitere Besonderheit der PCR-Tests auf Corona ist ihre Durchführung als Realtime-PCR, was die Labore als RT-qPCR oder auch qRT-PCR bezeichnen. Dieses Testverfahren hat den Vorteil, dass schon während seiner Durchführung erste SARS-CoV-2-Gene fluoreszieren, also leuchten. Insgesamt dauert der Test im Labor rund eine Stunde. Dass Ergebnisse manchmal erst nach zwei bis drei Tagen vorliegen, liegt daran, dass die Labore nicht schnell genug die vielen Proben verarbeiten können. Der Test hat sich in den vergangenen Jahrzehnten bewährt und kommt auch bei Tests beispielsweise auf HIV, Hepatitis oder Influenza zum Einsatz.

Die Genauigkeit hängt auch von der Qualität der Probe ab, die wiederum durch die Gründlichkeit des Abstrichs in der Nase und im Rachen bedingt wird. Der Zeitpunkt der Probenentnahme in Relation zur stattgefundenen Infektion spielt ebenfalls eine Rolle. Wahrscheinlich sind klassische PCR-Tests auf Corona zu ~96 – 99 % genau, bei Selbst- und Gurgeltests sinkt die Genauigkeit womöglich um bis zu zehn Prozentpunkte.

Die Genauigkeit lässt sich durch labortechnische Methoden wie Multiplex-PCRs (Einsatz unterschiedlicher Primer und DNA-Sonden) erhöhen. Auch die Laborausstattung spielt daher für die Genauigkeit eines PCR-Tests eine Rolle. Allerdings ist für jeden PCR-Test auf Covid 19 die Qualität der Probe entscheidend, weshalb Selbst- und Gurgeltests nur ungefähre Ergebnisse liefern können. Es sind damit vermutlich bis zu ~15 % falsch-positive und falsch-negative Testergebnisse zu erwarten. Für einige Einsatzszenarien eignen sich diese Tests dennoch, etwa für Besucher von Altenheimen, Schüler, Konzert- und Museumsbesucher sowie eventuell sogar Kunden im Einzelhandel.

Antigen-Tests

Drive-in Corona-Schnelltestzentrum bald in Mülheim an der Ruhr

Grundsätzlich reagieren Antigen-Tests auf Eiweiße des Coronavirus und benötigen auch einen Nasen-Rachen-Abstrich. Es gibt sie auch als Schnelltests, weshalb sie sich ebenso wie PCR-Gurgel- und Selbsttests für bestimmte Szenarien gut eignen, doch wiederum sind sie nicht so genau wie klassische PCR-Tests. Das Ergebnis kann aber schon nach 15 Minuten vorliegen. Wichtig zu wissen: Bisherige Studien belegen, dass der Test auf Antigene am aussagekräftigsten in der ersten symptomatischen Erkrankungswoche ist. Wer also glaubt, an sich typische Symptome einer Coronaerkrankung festzustellen, kann den schnellen Antigentest durchführen lassen. In der vorsymptomatischen Zeit hingegen (die ersten rund drei bis sechs Tage nach der Ansteckung) sind wenig Antigene festzustellen, doch die Infektiosität ist gerade in dieser Zeit am höchsten.

Sie sinkt ab dem Ausbruch von Symptomen, wie unter anderen Prof. Christian Drosten von der Berliner Charité belegen konnte. Das bedeutet: Wenn wir Infektionsketten eindämmen wollen, müssen wir am besten auf klassische PCR-Tests setzen. Auf die geringere Sensitivität von Antigen-Schnelltests verweist auch Prof. Bernhard Schermer von der Uni Köln, der sie dennoch als kostengünstige und schnelle Alternative für bestimmte Szenarien empfiehlt. Das Robert-Koch-Institut verweist darauf, dass ein positives Testergebnis per Antigentest immer mit PCR nachgetestet werden muss. Ein negatives Ergebnis schließt die Infektion leider nicht aus. Es gilt für den Einsatz dieser Testvariante dasselbe wie für PCR-Schnell- und Gurgeltests.

Der PCR-Gurgeltest für Reisende

Vom Unternehmen AMZ, aber auch von anderen Anbietern kommt der Vorschlag, für Reisende einen PCR-Gurgeltest anzubieten. Österreich führt diese Tests derzeit schon bei Schülern durch. Für den Alpenstaat, der sehr stark vom Tourismus lebt, wäre es extrem wichtig, die etwas kleinere Sicherheit durch den Gurgeltest für Urlauber anbieten zu können, um der arg gebeutelten Tourismusbranche auf die Sprünge zu helfen. Private Anbieter wie AMZ kalkulieren hierfür 20 Euro pro Person und Test. Es geht um Übernachtungsgäste, aber auch um die Angestellten von Hotels, die damit täglich getestet würden. Das brächte der gesamten Branche mehr Sicherheit. Ob sich der Gurgeltest mit Stand Februar 2021 europa- und weltweit durchsetzt, ist noch fraglich. Österreich spielt hier eine Vorreiterrolle.