COVID-19-Schnelltest

Synonyme: Coronavirus-Schnelltest, SARS-CoV-2-Schnelltest, Corona-Schnelltest
Englisch: COVID-19 rapid diagnostic test (RDT)

1 Definition

Als COVID-19-Schnelltest bezeichnet man verschiedene Verfahren zur patientennahen Sofortdiagnostik (POCT) einer COVID-19-Erkrankung.

2 Hintergrund

Der Begriff "Schnelltest" ist relativ unpräzise, da er sowohl einfache Lateral-Flow-Tests als auch die komplexere vollautomatische Point-of-Care-Diagnostik (z.B. Realtime-PCR) mit speziellen Analyseautomaten umfasst. Da beide Ansätze innerhalb einer Stunde ohne Einsendung der Probe ein Ergebnis liefern können, werden sie im klinischen Sprachgebrauch häufig unter dem Begriff "Schnelltest" subsummiert. Im folgenden wird nur auf die einfachen Schnelltests (Immunchromatographie) eingegangen, da Analyseautomaten zur Zeit (2022) aus Kostengründen selten im ambulanten Umfeld eingesetzt werden. Hiervon sind sowohl Antigen- als auch Antikörpertests im Umlauf. Während die Antigentests bei der Frage nach einer akuten SARS-CoV-2-Infektion eingesetzt werden, kann ein Antikörpernachweis darüber Auskunft geben, ob der Patient die Erkrankung bereits durchgemacht hat.

Siehe auch: Erregernachweis, Influenza-Schnelltest

3 Testprinzip

Das Grundprinzip der Tests ist eine Antigen-Antikörper-Reaktion, die mit Hilfe der Immunchromatographie sichtbar gemacht wird. Die gesamten Bestandteile sind in einer kleinen Testkassette angeordnet. Der Teststreifen ist ein Trägermaterial aus porösem Papier oder einem speziell strukturierten Polymer, das wie ein Schwamm aufgebaut ist. Innerhalb des Teststreifens fließt die Flüssigkeit mit dem Analyten spontan unter dem Einfluss von Kapillarkräften. Diese Testform bezeichnet man deshalb auch als Lateral-Flow-Test.

Damit die Probe ausreichend fließt, wird sie nach dem Auftrag auf das Testfeld mit einem Laufmittel (Pufferlösung) versetzt. Alternativ kann die Probe auch vorher mit dem Puffer zu einer Testlösung gemischt werden, die dann aufgeträufelt wird.

Die Probe wandert mit dem Laufmittel in den ersten Bereich des Teststreifens, in dem sich gefriergetrocknete Immunkonjugate in einer Salz-Zucker-Matrix befinden. Diese Antikörper sind farbmarkiert, meist durch Kopplung an Latex (blau) oder Gold (rot). Sie richten sich gegen die gesuchte Substanz, den Analyten. Die markierten Antikörper werden durch das Laufmittel mobilisiert und können dann mit der Probe reagieren. Diesen Bereich des Teststreifens bezeichnet man auch als "conjugate pad".

Die entstandenen Antigen-Antikörper-Komplexe wandern weiter im Teststreifen, bis sie auf den Ablesebereich treffen, der weitere Antikörper enthält. Diese sind jedoch immobilisiert, d.h. sie können ihre Position auf dem Teststreifen nicht ändern. Ist der gesuchte Analyt in der Lösung vorhanden, wird er durch die Antikörper gebunden. Die Anreicherung der farbmarkierten Antigen-Antikörperkomplexe führt dann zu einer sichtbaren Verfärbung.

Zusätzlich enthalten die Teststreifen eine Kontrollinie, die Antikörper gegen das verwendete Immunkonjugat enthält. Sie dient dazu, den richtigen Ablauf des Tests beurteilen zu können, vor allem, ob die Probe den Teststreifen vollständig durchwandert hat.

4 Einteilung

COVID-19-Schnellteste können einen indirekten Virusnachweis durch Antikörper oder einen direkten Virusnachweis durch Antigene (Virusproteine) erbringen. Das Testprinzip unterscheidet sich in beiden Fällen nicht.

4.1 Indirekter Virusnachweis

Der indirekte Virusnachweis erfolgt durch Nachweis von Antikörpern im Kapillarblut. Man spricht deshalb auch von "Antikörpertests". Dabei kann es sich um IgG oder IgM handeln. Diese Form des Schnelltest kann frühestens 4-7 Tage nach der Infektion eingesetzt werden, wenn eine messbare Antikörperbildung eingesetzt hat. Eine akute COVID-19-Infektion lässt sich durch die Antikörpertests nicht nachweisen, der Test fällt auch Wochen nach der Infektion noch positiv aus.

4.2 Direkter Virusnachweis

Der direkte Virusnachweis basiert auf dem Nachweis von Virusproteinen, also Antigenen, im Sekret des Nasen-Rachen-Raums. Diese Testform firmiert als "Antigentest". Bei den nachgewiesenen Virusproteinen handelt es sich um das Nucleokapsid (N), eines der 4 Strukturproteine von SARS-CoV-2. Die Probe wird in der Regel durch einen Nasopharyngealabstrich gewonnen. Es sind aber prinzipiell auch andere Formen der Probengewinnung möglich (Oropharyngealabstrich, Rachenspülwasser). Diese Form des Schnelltests kann eine frische, aktive COVID-19-Infektion nachweisen. Voraussetzung ist allerdings, dass zum Untersuchungszeitpunkt Viren im Sekret des Patienten vorhanden sind.

5 Aussagekraft

COVID-19-Schnelltests werden vor allem im Rahmen von Screeninguntersuchungen eingesetzt, obwohl sie eine geringere Sensitivität und Spezifität haben als vergleichbare Labormethoden. Dadurch kann es vermehrt zu falsch negativen oder falsch positiven Testergebnissen kommen. Da die Tests zudem auch von Laien verwendet werden, entstehen zusätzliche Fehlerquellen durch inkorrekte Probenentnahme oder Testdurchführung. Die Tests sind nur aussagekräftig, wenn die Durchführung nach den Angaben der Hersteller erfolgt.^[1]

Eine niedrige Sensitivität und Spezifität führt in Szenarien, bei denen die gesuchte Krankheit eher unwahrscheinlich ist, wie dem anlasslosen Screening, zu besonders schlechten prädiktiven Vorhersagewerten. Sie haben jedoch den Vorteil einer sofortigen Verfügbarkeit der Untersuchungsergebnisse, was gerade bei aktiven Infektionen eine schnelleres Erkennen von Virusträgern ermöglicht.

5.1 Mutanten

Mutationen, die das Spikeprotein des Virus betreffen (z.B. N501Y-Mutation), haben keinen Einfluss auf die Aussagekraft von Schnelltesten. Anders verhält es sich bei Mutationen des Nucleokapsids - hier ist eine laufende Qualitätskontrolle der Schnelltests notwendig.

6 Einsatzgebiete

Zu Beginn der Einführung empfahl die WHO den Einsatz von Antigen- und Antikörper-Schnelltests auf Basis der Immunchromatographie nur im Rahmen von Forschungsprojekten und nicht für den Routineeinsatz.^[2] Inzwischen (2022) werden die Schnelltests breit als ergänzende Maßnahme zur Pandemieeindämmung eingesetzt und sind in Testzentren oder als Selbsttest für die Eigenanwendung durch Laien verfügbar.^[3]

7 Quellen

1. ↑ Patriquin et al. Generation of False-Positive SARS-CoV-2 Antigen Results with Testing Conditions outside Manufacturer Recommendations: A Scientific Approach to Pandemic Misinformation Microbiol Spectr 2021
2. ↑ Advice on the use of point-of-care immunodiagnostic tests for COVID-19, WHO Website, Text vom 8 April 2020; abgerufen am 10.9.2020
3. ↑ RKI - Flyer Antigentests, abgerufen am 02.05.2022