Wie funktionieren die gängigen Corona-Tests?

Was passiert, wenn Mediziner auf Covid-19 testen

NIAID-RML

Bei RiffReporter berichten WissenschaftsjournalistInnen für Sie über die Pandemie

Kurzantwort:

Tests auf das Sars-Coronavirus-2 sind unerlässlich, um Infektionsherde einzudämmen und um ein Bild davon zu bekommen, wie verbreitet der Erreger ist. Eine akute Erkrankung finden ÄrztInnen, indem sie Bestandteile des Virus nachweisen. Ob jemand vor einigen Wochen daran erkrankt war, zeigt ein Antikörpertest, der Stoffe nachweist, die das Immunsystem eines Menschen während einer Infektion bildet. 

Erklärung:

Gesundheitsexperten fordern, dass möglichst viele Menschen auf eine Infektion mit dem Coronavirus getestet werden. Das soll es erlauben, Infektionsquellen ausfindig zu machen und so die Weitergabe des Erregers zu unterbinden. Außerdem laufen große Testreihen (zum Beispiel in Hamburg, aber auch bundesweit), um festzustellen, wie viele Menschen die Infektion bereits durchgemacht haben.

Am zuverlässigsten sind Tests, bei denen in medizinischen Laboren Proben per Polymerase-Kettenreaktion (PCR) nach bestimmten Gensequenzen untersucht werden, die typisch sind für das Virus. PCR-Tests können schon winzige Mengen Virus-Erbgut aufspüren, sind also sehr empfindlich. Und weil sie nach ganz speziellen Gensequenzen suchen, die nur typisch sind für SARS-CoV-2, sind sie auch sehr spezifisch, schlagen also wirklich nur bei diesem einen Coronavirus an.

Wie ein PCR-Test funktioniert

Bei den PCR-Tests muss ein Abstrich aus dem Rachenraum genommen und im Labor analysiert werden. Bei diesem Abstrich werden mit einem langen Wattestäbchen Zellen der Mundschleimhaut im Rachen gesammelt, in denen sich die Viren befinden würden. Im Labor wird die Probe zuerst so aufbereitet, dass sie nur noch Ribonukleinsäure (RNA) enthält. Aus RNA ist die Erbinformation des Corona-Virus aufgebaut. 

Es gibt allerdings einen Fallstrick: Das Virus ist nur in der ersten Krankheitswoche im Rachen aktiv. Danach wandert es in die Lunge. Dann können Tests mit Rachenabstrichen also eine Infektion übersehen – der Test kommt negativ zurück. Von diesem Zeitpunkt an müssen Ärzte darum Auswurf aus der Lunge verwenden oder direkt an den Stimmbändern Schleim absaugen.

Der Test untersucht die Probe nach Bestandteilen der Erbinformation, die einzigartig sind für das Corona-Virus. Mit Transport und Vorarbeiten dauert das ganze Verfahren mindestens einen Tag, was unter den jetzigen Umständen sehr lange ist. Darüber hinaus sind die Laborkapazitäten und damit die Zahl der möglichen Tests begrenzt.

Was können die Kartuschentests?

Eine Reihe von Herstellern preisen sogenannte Kartuschentests als große Errungenschaft an. Auch sie arbeiten mit einem Abstrich aus dem Rachen, auch sie suchen nach der Erbinformation der Viren – wie die PCR-Tests. Der Unterschied: Der Test arbeitet vollautomatisch. Eine Kartusche mit dem Wattestäbchen wird in einem Analysegerät versenkt – wie eine Videokassette im Rekorder – und der Apparat sucht binnen anderthalb bis zwei Stunden nicht nur nach Sars-CoV-2, sondern gleich nach einer ganzen Reihe von Krankheitserregern. 

Diese Geräte und die Tests existieren schon lange. Die Hersteller haben sie lediglich um den Nachweis des neuen Coronavirus erweitert. Der Nachteil dieser Tests: Sie sind sehr teuer, darum eignen sie sich auch nur für medizinische Labore. Und obwohl sie die Analyse selbst schneller erledigen als die großen Maschinen in den medizinischen Laboren, schaffen sie an einem Tag weniger als diese. Denn eine PCR-Maschine in den medizinischen Laboren untersucht 96 Proben in einem Rutsch, ein Kartuschentest eine einzige. Eine große Anlage schafft am Tag mehrere Hundert, die Maschinen von Bosch und anderen zehn.

PCR- und Kartuschentests brauchen Zeit. Wie lässt sich schneller testen?

Forscher und Firmen arbeiten mit Hochdruck an Tests, die viel einfacher funktionieren – den sogenannten Schnelltests (wie diese funktionieren, lesen Sie in unserem Beitrag dazu). Zur Aussagekraft medizinischer Tests haben unserer RiffReporter-Kolleginnen von „Plan G“ hier und hier Lesenswertes zusammengetragen.

Je mehr Menschen eine Sars-CoV-2-Infektion durchgemacht haben, desto wichtiger werden Antikörpertests. Sie suchen nach Proteinen, die das Immunsystem herstellt, um einen Erreger abzuwehren. Je nach Art der Antikörper können diese Tests anzeigen, ob jemand die Infektion durchgemacht hat und somit vermutlich zumindest eine Zeitlang gegen Sars-CoV-2 immun ist.

Bringen Antikörpertests Licht ins Dunkel?

Menschen, die in medizinischen Berufen, in der Pflege, bei der Polizei oder auch an der Supermarktkasse arbeiten, könnte der Nachweis, dass sie bereits solche Antikörper gegen das neue Coronavirus haben, eine große Sorge abnehmen. Menschen, die die Krankheit bereits durchlaufen haben, könnten zudem ins Berufsleben zurückkehren oder sich um erkrankte Verwandte kümmern. 

Aber auch für die Modelle der Epidemiologen sind Informationen darüber, wie viele Menschen bereits die Krankheit durchlaufen und zumindest für einen gewissen Zeitraum immunisiert sind, wichtig. Ganz zu schweigen davon, dass Antikörpertests Licht in die Dunkelziffer bringen können und WissenschaftlerInnen damit verlässlichere Angaben über die Gefährlichkeit des Virus erlauben.

Hier lesen Sie, worauf es ankommt, wenn man beurteilen will, ob ein Test wirklich zuverlässig ist. Und hier erfahren Sie, wie die Schnelltests auf das Sars-CoV-2 und die Antikörper dagegen funktionieren. (Joachim Budde)

Letzte Aktualisierung am: 11.06.2020

Anmerkung: In einer früheren Version dieser Antwort wurde ein Testverfahren (Elisa) genannt, das zwar auch mit PCR-Verfahren verknüpft werden kann, aber in der Corona-Diagnostik keine Rolle spielt. Wir haben den Eintrag entsprechend korrigiert.

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