Bildquelle: Unsplash/United Nations COVID-19 Response/Illustration: Russell Tate

Labordiagnostik von Covid-19

PCR-Tests: Mit der Pandemie ins Rampenlicht

Im Frühjahr 1990 erhielt während der Analytica in München ein junger Forscher aus USA, Kary B. Mullis, den Preis Biochemische Analytik für seine 1983 entstandene Erfindung der PCR „polymerase chain reaction“ (Polymerase-Kettenreaktion).

1993 wurde ihm dafür auch der Nobelpreis für Chemie zugesprochen. Grundlage der Arbeiten war die bis dahin Wochen dauernde beliebig häufige Vervielfältigung von DNS. Eingesetzt wurde die PCR in erster Linie für das Erstellen genetischer Fingerabdrücke. Weitere Einsatzgebiete waren schon damals u.a. das Erkennen von Erbkrankheiten und Virusinfektionen. Die inzwischen neun Monate andauernde Corona-Pandemie hat die PCR in der Virus-Diagnostik nicht nur in den Fokus der Fachlabore, sondern auch in das Bewusstsein vieler Menschen aus allen Schichten der Öffentlichkeit gerückt. Aus diesem Anlass sprachen wir mit Chefarzt Dr. Alexander von Meyer, Direktor für Laboratoriumsmedizin am Institut für Laboratoriumsmedizin, medizinische Mikrobiologie und technische Hygiene der München Klinik in Schwabing, über ihre Bedeutung in der Pandemie.

HiE: In den PCR-Anfangszeiten haben sich nur einige wenige Speziallabors mit dieser Diagnostik befasst – Nichtfachleute kannten den Begriff höchstens aus einigen Fernsehkrimis. Laborproben wurden aus weit entfernten Gegenden zu den Schwerpunkt-Labors eingesandt. Hier hat eine grundlegende Wende stattgefunden, die fast ausschließlich mit der Ausbreitung von Covid-19 einhergeht. War Ihr Labor bereits vor der Krise in die PCR involviert und wie hat sich die Testkapazität im Vergleich zu früher entwickelt?

portrait of alexander von meyer
Dr. Alexander von Meyer

Dr. von Meyer: Zum 1. Juli 2020 habe ich meine Arbeitsstelle gewechselt und war bis zu diesem Zeitpunkt, in der Hochzeit der ersten Welle, für die Labore der Kliniken Nordoberpfalz AG und des Klinikums St. Marien in Amberg zuständig. In Weiden hatten wir beispielsweise überhaupt kein molekulargenetisches Labor. Mit Hilfe des Bernhard-Nocht-Instituts und seines mobilen europäischen Labors etablierten wir innerhalb von 24 Stunden ein Labor, das von heute auf morgen ca. 140 Tests am Tag abarbeiten konnte. Nach Schulung der Kollegen vor Ort und dem Abzug der Kollegen vom BNI werden dort auch heute noch in vergleichbarem Umfang Proben auf hohem Niveau abgearbeitet.

Seit Juli 2020 bin ich für die Labore der München Klinik zuständig. Aus Erzählungen kenne ich die Situation des auch schon vorher existierenden „PCR-Labors“. Zu Beginn der Pandemie konnten ungefähr 32 Tests am Tag bearbeitet werden. Durch Umorganisation, Personalzuschaltung und Optimierung der Abläufe werden heute ohne große Geräte-Erweiterungen bis zu 1300 Tests am Tag abgearbeitet. In beiden Fällen habe ich große, zu Beginn für unmöglich gehaltene, sehr positive Veränderungen erlebt.

Wie schwierig bzw. verlässlich ist eine richtige Befund-Interpretation?

Die Interpretation der PCR-Befunde ist in der Tat nicht immer ganz leicht. Das BNI hatte in Weiden ein „einfaches“ Interpretationsschema basierend auf den zwei in dem Test abgebildeten Ziel-Sequenzen etabliert. Trotzdem gibt es immer wieder Befunde, die nicht auswertbar sind, also nicht eindeutig einer hohen Viruslast im Probenmaterial zuzuordnen sind. Dies kommunizieren wir auch auf unseren Befunden. In vielen fraglichen Fällen ist eine für alle Beteiligten notwendige Interpretation erst aus der Zusammenschau mehrerer Befunde, teilweise inklusive Antikörper, möglich.

Die Diskussion PCR versus Antigentest (AG-Test) wird derzeit kontrovers diskutiert und besitzt aufgrund der aktuellen Lage durchaus auch Konfliktpotential. Wo sehen Sie Vor- und Nachteile?

Ich denke, dass der breitere Einsatz von Antigen-Tests einen positiven Effekt auf die Ausbreitungskontrolle der Pandemie haben wird

Alexander von Meyer

Antigentests sind – auch nach eigenen Testungen – weniger sensitiv als PCR Tests, was auch so zu erwarten war. Der große Vorteil von Antigentests ist die niedrigschwellige Verfügbarkeit. Plötzlich sind in einem POC-Setting ad hoc innerhalb von 15 Minuten Ergebnisse verfügbar. Leider sind diese meist nur subjektiv ablesbar und nicht oder schlecht dokumentierbar. Die Literatur und eigene Ergebnisse bestätigen, dass bei hoher Antigenkonzentration die Tests eine gute Sensitivität haben. Personen, die eine hohe Viruslast im Rachen haben und korrekt abgestrichen wurden sind damit mit hoher Sicherheit zu identifizieren.

PCR-Tests weisen auch geringe Viruslasten, beispielsweise zu Beginn einer Infektion, nach. Diese Option haben die Antigentests wahrscheinlich nicht oder sehr eingeschränkt. Finale Studien zu diesem Thema stehen noch aus und werden uns sicher zusätzliche Sicherheit über die Einsatzmöglichkeiten geben. Ich denke, dass der breitere Einsatz von Antigen-Tests einen positiven Effekt auf die Ausbreitungskontrolle der Pandemie haben wird. Auch die zu erwartende Verfügbarkeit von vollautomatisierten AG-Tests auf etablierten Großsystemen der Diagnostika-Hersteller wird einen zusätzlichen Effekt auf das Testszenario in Europa haben.

Wie sieht es generell mit den Schnelltests aus? Bei diesen „leidet“ die Präzision natürlich gegenüber der PCR und dem Antigentest. Sollte/muss jeder positive Schnelltest durch einen PCR-Test nachgetestet werden?

Aufgrund der aktuellen Datenlage setzen wir in Akutkrankenhäusern AG-Tests fürs Erste nie ohne zusätzlichen PCR-Test ein. Wie oben beschrieben können sich aber durchaus auch Anwendungsfälle ergeben, die ohne PCR-Backup auskommen.


Welche Rolle spielen die Kosten für die Tests?

Das ist mittlerweile zu einer Frage der Erbringungskosten und der Erstattung geworden. Zu Beginn der Pandemie haben wir im Krankenhaus teure Tests nicht erstattet bekommen. Inzwischen erhalten wir im Rahmen der nationalen und regionalen Programme Erstattungen für PCR-Tests, die die Kosten je nach Größe des Hauses und des „Durchsatzes“ teilweise oder komplett decken. Seit 15. Oktober 2020 sind wieder neue nationale Erstattungsregeln erlassen worden, die insbesondere die Antigentests betreffen – ohne dass diese Tests von Seiten der Hersteller überhaupt verfügbar wären. Die Anzahl der durchgeführten und erstatteten PCR-Tests wird damit aller Voraussicht nach deutlich zurückgehen. Hier müssen wir abwarten.

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In der Pandemie spielt der Zeitfaktor bis zum Vorliegen des Ergebnisses eine wichtige Rolle. Wie beurteilen Sie die Situation?

Die Rücklaufzeit der Befunde ist für viele klinische Abläufe entscheidend. Denn ohne schnelles Ergebnis müssen Patienten als potenziell infektiös betrachtet und entsprechend behandelt werden. Dies ist mit enormem Aufwand für die Klinik verbunden. Je früher ein Patient als negativ klassifiziert wird, desto besser kann im Sinne der Organisation aber auch im Sinne des Patienten eine Optimierung der Behandlungssituation erreicht werden.

Wenn, etwa bei Vorliegen neuer Medikamente oder eines Impfstoffes, generell mehr Tests und auch deutlich mehr PCR-Tests erforderlich werden, wie sieht es dann mit den Kapazitäten – sowohl der Labore als auch der „Werkzeuge“ – aus?

Was die Reagenzien angeht, ist die Situation heute deutlich besser als vor einem halben Jahr. Vereinzelt gibt es noch Artikel, die wieder zum „bottleneck“ werden können. Aus den oben genannten Gründen gehen wir jetzt davon aus, dass in wenigen Monaten durch automatisierte AG-Tests weitere umfangreiche Testkapazitäten zur Verfügung stehen werden, sodass wir in der Zusammenschau aller Indizien doch eher optimistisch auf die nächsten Monate blicken.


Profil:

Nach Abschluss seines Medizinstudiums an der TU München war Dr. Alexander von Meyer an verschiedenen Kliniken in München tätig. 2014 wurde er zum Chefarzt für Laboratoriumsmedizin und Mikrobiologie in Weiden/Oberpfalz und an der Klinik in Amberg berufen. Gleichzeitig war er Medizinischer Leiter des Gesundheitszentrums MVZ in Amberg. Seit Juli 2020 ist Dr. von Meyer Direktor für Laboratoriumsmedizin, medizinische Mikrobiologie und technische Hygiene an der München-Klinik in München Schwabing.

11.11.2020

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