PCR-Nachweis und Antigenschnelltest im Vergleich

Studie: Antigentests bei symptomatischen Patienten ähnlich zuverlässig wie PCR

Stuttgart - 27.01.2021, 07:00 Uhr

Als Schwäche der Studie räumen die Wissenschaftler ein, keine Viruskultur zum Nachweis replikationsfähiger Viren angelegt zu haben – denn auch ohne Replikationsfähigkeit sind PCR positiv. (Foto: Screenshot Roche)

Als Schwäche der Studie räumen die Wissenschaftler ein, keine Viruskultur zum Nachweis replikationsfähiger Viren angelegt zu haben – denn auch ohne Replikationsfähigkeit sind PCR positiv. (Foto: Screenshot Roche)


Sind Antigentests auf SARS-CoV-2 genauso zuverlässig wie ein PCR-Nachweis? Eine parallele Testung von Patient:innen am Klinikum Stuttgart liefert Hinweise, dass Antigentests bei symptomatischen Patient:innen ausreichend zuverlässig eine Infektion nachweisen können. Die Wissenschaftler:innen überlegen, ob bei abweichenden Ergebnissen – PCR positiv, Antigentest negativ – die Patient:innen vielleicht nicht oder nur wenig ansteckend sind.

Das Katharinenhospital am Klinikum Stuttgart testete einen Monat lang parallel Patient:innen mittels Antigen-Schnelltest und RT-PCR auf eine SARS-CoV-2-Infektion. Eingeschlossen in die Testung waren alle Patient:innen der Notaufnahme vom 5.Oktober bis 7. November 2020, die stationär ins Klinikum aufgenommen wurden. Getestet wurden 468 Patient:innen im Alter zwischen 17 und 99 Jahren (Mittel: 62,5 Jahre). 102 Patient:innen zeigten COVID-19-Symptome, 366 waren symptomfrei. Der Schnelltest erfolgte mittels des SARS-CoV-2 Rapid Antigen Test der Firma SD Biosensor, der in Deutschland durch Roche vertrieben wird. Durchgeführt wurde die Testung von geschultem Gesundheits- und Krankenpflegepersonal, die je zwei getrennte Nasen-Rachenabstriche nahmen. Ziel war herauszufinden, ob Antigentests in den Arbeitsablauf am Krankenhaus oder in einer Arztpraxis integriert werden können und wie sensitiv und spezifisch der Schnelltest im Vergleich zur RT-PCR – je nach Symptomschwere – ist. Nach wie vor gilt die PCR als Goldstandard zum Nachweis von SARS-CoV-2.

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Beide Testverfahren – Antigentest und PCR-Nachweis – haben Vor- und Nachteile: „Die PCR-Diagnostik ist material-, zeit- und kostenintensiv“, schreiben die Studienautor:innnen im Epidemiologischen Bulletin 3 | 2021 des Robert Koch-Instituts (RKI). Das Ergebnis sei dadurch bei ambulant betreuten Patient:innen häufig erst verfügbar, nachdem die Patient:innen die Arztpraxis wieder verlassen hätten. In Kliniken führten ausstehende PCR-Ergebnisse zu einem Rückstau von Patient:innen in Notaufnahmen oder erforderten eine hohe Anzahl von Isolationszimmern. Antigentests liefern zwar schnellere Ergebnisse und das direkt vor Ort und an jedem Ort, jedoch sind sie weniger zuverlässig als PCR-Tests. Doch wie stark weichen die Ergebnisse ab? Die Studienautor:innen aus Stuttgart können Antigen-Schnelltests durchaus, wenn auch mit einer Einschränkung, empfehlen.

Wenig zuverlässig bei asymptomatischen Patienten

Nach Ergebnissen des Klinikums Stuttgart erkennt der SARS-CoV-2-Antigentest mit ausreichender Zuverlässigkeit symptomatische Patient:innen. Von den 102 getesteten Patient:innen mit COVID-19-typischen Symptomen – Husten, Fieber, Schnupfen, Atemnot und Störung des Geruchs- und/oder Geschmackssinns – hatten 37 einen positiven Antigentest und 42 einen positiven PCR-Test. Davon hatten 36 Patient:innen übereinstimmende Testergebnisse, sechs Patient:innen hatten jedoch einen positiven PCR-Test, aber einen negativen Antigentest, und ein Patient hatte einen positiven Antigentest, wurde aber mittels PCR negativ getestet. Die Detektionsrate mittels Antigentest lag somit bei 36,3 Prozent, mittels PCR bei 41,2 Prozent. Die Studienautor:innen berechneten daraus eine Sensitivität von 85,7 Prozent und eine Spezifität von 98,3 Prozent.

Sensitivität und Spezifität

Zur Erinnerung: Die Sensitivität gibt den Anteil von Personen mit positivem Testergebnis unter den Infizierten an – sie gibt an, wie häufig der Test bei Vorliegen einer Infektion auch positiv ist. Die Spezifität nennt den Anteil der Personen mit negativem Testergebnis unter den Nicht-Infizierten – sie gibt an, wie häufig der Test bei Gesunden auch wirklich negativ ist.

Weniger zuverlässig zeigte sich der SARS-CoV-2 Rapid Antigentest bei den 366 asymptomatischen Patient:innen: Hier lag die Detektionsrate bei 2,2 Prozent für den Schnelltest und bei 4,9 Prozent für die PCR – acht Patient:innen hatten einen positiven Antigentest und 18 einen positiven PCR-Test. Davon hatten sieben Patient:innen übereinstimmende Testergebnisse, elf Patient:innen hatten jedoch einen positiven PCR-Test, aber einen negativen Antigentest, und ein Patient hatte einen positiven Antigentest, wurde aber mittels PCR negativ getestet. Die Sensitivität der Tests verglichen mit einer PCR bei asymptomatischen Patient:innen wird mit 38,9 Prozent angegeben, die Spezifität lag bei 99,7 Prozent. Die Genauigkeit des Tests lag bei 96,7 Prozent.

Zuverlässig ab einem Ct-Wert von 22 und weniger

Wie zuverlässig der Rapid Antigentest von Roche eine Infektion detektierte, scheint von der Viruslast der Patient:innen abzuhängen. Hatten positive PCR-Proben einen niedrigen Ct-Wert (hohe Viruslast), lieferte auch der Antigentest häufiger ein übereinstimmendes positives Ergebnis und umgekehrt – Patient:innen mit nichtübereinstimmendem falsch negativen Antigen-Test hatten signifikant höhere Ct-Werte (geringe Viruslast) in der RT-PCR als Patient:innen mit übereinstimmender Antigen-Testung. Ob die negativ getesteten Personen sich im frühen Infektionsstadium befanden und somit eventuell zu einem späteren Zeitpunkt in der Antigen-Testung noch positiv geworden wären oder es sich um abklingende Infektionen handelte, können die Wissenschaftler:innen nicht sagen.

Ct-Wert

Der Ct-Wert – Cycle-Threshold-Wert – gibt den Vermehrungszyklus der Polymerase-Kettenreaktion an, bei dem zuerst ein exponentieller Anstieg des Fluoreszenz-Signals beobachtet werden kann. Er gilt als Maß für die tatsächliche vorhandene Viruslast in der Probe und somit beim Patienten. Je höher der Ct-Wert, desto häufiger mussten Vermehrungszyklen bei der PCR ablaufen und desto niedriger ist die ursprüngliche Viruskonzentration in der untersuchten Probe. Dabei gelten Ct-Werte über 30 als Hinweis auf eine niedrige Viruskonzentration, bei Werten über 35 geht man von einer sehr niedrigen Viruskonzentration aus.

Bei konkordanten positiven Antigentests lag der mittlere Ct-Wert bei 21,4, bei diskordant negativem Antigentest lag der mittlere Ct-Wert bei 30,3. Ab einem Ct-Wert von 22 oder kleiner lag die Detektionsrate des Antigen-Tests bei 100 Prozent. Dabei hatten Proben von symptomatischen COVID-19-Patient:innen signifikant niedrigere Ct-Werte als Proben von asymptomatischen Patient:innen (Ct-Wert 22,45 vs. 28).

Wie lassen sich abweichende Ergebnisse erklären?

Die Wissenschaftler:innen haben auch überlegt, wie – vor allem bei symptomfreien Patient:innen – sich die diskordanten Ergebnisse erklären lassen. Ein negativer Antigen-Test bei symptomfreien, aber infizierten PCR-positiven Patient:innen kann laut den Studienautor:innen unter folgenden Bedingungen zustande kommen: 

1. Asymptomatische Patient:innen im späten Infektionsstadium: Die Viruslast liegt bereits unter der Nachweisgrenze des Antigen-Tests und wird noch weiter absinken.

2. Asymptomatische Patient:innen im frühen Infektionsstadium: Die Viruslast liegt noch unter der Nachweisgrenze des Antigen-Tests, wird jedoch weiter ansteigen.

3. Präsymptomatische Patient:innen: Die Viruslast liegt noch unter der Nachweisgrenze des AntigenTests, wird jedoch weiter ansteigen.

In den beiden letztgenannten Szenarien – frühe Infektionsphase und präsymptomatisch – würden somit Personen, die möglicherweise zeitnah hohe Viruslasten und hohe Ansteckungsfähigkeit entwickeln werden, durch Antigentests nicht erkannt, schlussfolgern die Wissenschafter:innen. Das heißt: Man müsste die Tests zeitnah – nach 24 bis 48 Stunden – wiederholen, um weiterhin auf der sicheren Seite zu sein.

Abweichende Ergebnisse bei nicht ansteckenden Patient:innen?

Als Schwäche der Studie räumen die Wissenschaftler ein, keine Viruskultur zum Nachweis replikationsfähiger Viren angelegt zu haben – denn auch ohne Replikationsfähigkeit sind PCRs positiv. Die abweichenden negativen Antigenbefunde könnten somit vor allem bei Patient:innen aufgetreten sein, die keine replikationsfähige Viren in sich trugen, wodurch auch eine „nur geringe bzw. keine Kontagiösität gegeben ist“, überlegen die Studienautor:innen. Wichtig ist, dass der Viruslastanstieg steiler verläuft als der Viruslastabfall. Deswegen dauert die Phase des Viruslastabfalls länger, was es wahrscheinlicher macht, dass diskordante Antigenbefunde aus der Phase des Viruslastabfalls stammen, sodass sie öfter bei Personen auftreten, welche wenig oder gar kein replikationsfähiges Virus mehr aufweisen. Allerdings: „Ob und mit welcher Genauigkeit Antigen-Tests das infektiöse Intervall von COVID-19-Patient:innen bestimmen können, ist zum aktuellen Zeitpunkt noch nicht klar.“

Wichtig: Ablesen der Tests nach exakt vorgegebener Zeit

Die Wissenschaflter:innen konstatieren, falsch-positive Ergebnisse seien selten, aber nicht ausgeschlossen. Daher sollte ein positives Antigen-Test-Ergebnis im stationären Setting weiterhin mittels RT-PCR verifiziert werden. Im ambulanten Setting, wenn häuslichen Absonderung sodann strikt eingehalten werde, und vor dem Hintergrund begrenzter Laborkapazitäten erachten die Wissenschaftler:innen eine zusätzliche PCR nur „begrenzt sinnvoll“. Falsch-positive Ergebnisse habe man vor dieser Studie häufiger gesehen, eine bestätigte Fehlerquelle war, dass die Ablesung des Tests in Einzelfällen später – z. T. erst nach Stunden – und nicht nach der vom Hersteller vorgegebenen Zeit (15 – 30 Minuten) erfolgte.

Was empfehlen die Autor:innen?

„Zusammenfassend sind SARS-CoV-2-Antigen-Tests aufgrund ihres Point-of-Care-Ansatzes, der einfachen Handhabung und des günstigeren Preises eine wertvolle Ergänzung zur RT-PCR-Diagnostik. Sie erkennen mit ausreichender Sicherheit SARS-CoV-2-Infektionen bei symptomatischen Patient:innen und in Proben mit niedrigen Ct-Werten in der RT-PCR. Als Einzeltestung bei asymptomatischen Patient:innen ist ihre Wertigkeit dagegen deutlich eingeschränkt. Hier sollten repetitive Antigen-Testungen (z. B. im Abstand von 24 bis 48 Stunden) oder primär PCR-basierte Verfahren zur Anwendung kommen.“



Celine Müller, Apothekerin, Redakteurin DAZ.online (cel)
redaktion@daz.online


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7 Kommentare

Gendern

von M. Trunk am 29.01.2021 um 12:31 Uhr

Ich empfehle allen Genderer:innen den Kommentar von Dieter Nuhr, nur dass man auch mal der/die/das andere Seite gehört hat:

https://www1.wdr.de/mediathek/audio/wdr2/wdr2-kabarett/audio-dieter-nuhr-duden-100.html
oder hier:
https://www.ardmediathek.de/daserste/video/nuhr-im-ersten/nuhr-im-ersten/das-erste/Y3JpZDovL2Rhc2Vyc3RlLmRlL3NhdGlyZSBnaXBmZWwvMTYzZTZlNWItZWZjZC00ZjE4LWExMmItMTdiMTQ5NTNhYTJi/
ab 35:03

Besten Gruß auch an alle Kinde:innen (m/w/d) mit der Hoffnung, dass niemand im Moment größere Probleme als das hat.

Und: ja, ich bin ganz klar gegen Rassismus und für die absolute Gleichberechtigung aller Menschen (w/m/d).
Wenn ich "zum Bäcker" gehe, ist das keine Geringschätzung der Bäckerin.

. . . musste in dem Zusammenhang mal raus

» Auf diesen Kommentar antworten | 0 Antworten

Unglaublich

von Horst am 28.01.2021 um 6:02 Uhr

Diese Schreibweise ist an Lächerlichkeit nicht zu überbieten, da wird einen schlecht beim lesen!

» Auf diesen Kommentar antworten | 0 Antworten

Unzuverlässig!

von Thomas Eper am 27.01.2021 um 12:11 Uhr

"Wenig zuverlässig bei asymptomatischen Patienten..."
Da die meisten Corona-Infizierten symptomlos sind, aber anstecken können, ist eine Sensitivität von nur 38.9% bei dieser Gruppe nicht akzeptabel
Schnelltest für zu Haue für Laien: grob fahrlässig!

» Auf diesen Kommentar antworten | 0 Antworten

:

von Edzard Lueg am 27.01.2021 um 9:17 Uhr

Der Beitrag ist durch die vielen Doppelpunkte eine Zumutung beim Lesen.Abgesehen davon wird es dann noch nicht mal kosequent durchgehalten( was verständlich ist, da man Doppelpunkte nur dann setzt, wenn man darüber nachdenkt, wo man sie meint setzen zu müssen, aber nicht aus dem Schreibfluss heraus) . Bei den Verweisen auf die nächste Seite stehen Patienten den Patient:innen gegenüber.
Ich merke langsam, wie ich die DAZ Seiten immer unwilliger aufrufe
Ich glaube nicht, dass die deutsche Schriftsprache den Doppelpunkt als Buchstaben vorgesehen hat

» Auf diesen Kommentar antworten | 3 Antworten

AW: :

von Ulla Maier am 27.01.2021 um 10:39 Uhr

Lieber Herr Lueg,

ich kann mir auch nicht vorstellen, dass irgendwo vorgesehen ist, über die Hälfte der Bevölkerung einfach unter den Tisch fallen zu lassen. Im Grundgesetz ist es das zumindest nicht. Dass die deutsche Sprache keine wirklich elegante Lösung dafür hat, kann nicht als Ausrede gelten. Immerhin ist der Doppelpunkt im Gegensatz zum Sternchen barrierefrei. Es ist wie vieles einfach nur eine Frage der Gewohnheit. Und ja, sie haben recht, es ist nicht ganz konsequent, aber immerhin ein Anfang und deutlich besser als bisher.
Wie würden Sie es denn finden, wenn immer überall nur "Apothekerinnen" stehen würde? Vermutlich würden Sie sich auch nicht unbedingt angesprochen fühlen.

AW: :

von B.Schüring am 27.01.2021 um 22:54 Uhr

Ja, ich merke auch, daß ich die Seiten der DAZ deswegen wirklich ungern aufrufe, es ist so lästig zu lesen, behindert den Lesefluss, und es geht mir wirklich “auf den Keks”. Lächerlich. Und ich schreibe das als Frau ;-) . Ein Doppelpunkt soll doch Sätze/Inhalte verbinden und keine Worte zerstückeln. Wer sich das wohl ausgedacht hat, der (ups, die?) meinte das sicherlich gut, aber so geht es wirklich nicht. Am schlimmsten sind jedoch Nachrichten, die gesprochen werden.... Für mein Ohr ein Verunstalten der Sprache.Ich hoffe sehr, daß sich dies nicht weiter verfestigt.
(Letztendlich soll hier jedoch der Inhalt eines Artikels kommentiert werden und nicht dessen Form ;-). )

AW: Ach Gott

von Stefan Haydn am 29.01.2021 um 12:13 Uhr

Dann schreibt halt einfach alles weiblich, wenn sich damit jemand besser fühlt und das zum Wohlbefinden hilft.
Ist besser als dieses gekünstelte Zerhacken eines Wortes.
Man liest es ja eh ohne den doppelten Punkt.
Da gibt es Wichtigeres, sage ich als Mann!

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