Methode
Bei den freiwilligen Studienteilnehmenden wurden im Zeitraum vom 21. Dezember 2020 bis 8. Januar 2021 durch ärztliches Fachpersonal Nasopharyngealabstriche (89) abgenommen (jeweils zwei Abstriche). Einer dieser Abstriche wurde direkt nach Abnahme mit der Schnelltestmethode auf das Vorhandensein viraler Proteine untersucht, wohingegen die Probe des zweiten Abstrichs einem RT-PCR-Verfahren zum Nachweis viraler Nukleinsäure in einem niedergelassenen Labor zugeführt wurde.
Nach Herstellerangaben lag für den Antigen-Schnelltest (Firma Cleartest® Diagnostik) die relative Sensitivität bei 96,5 % (95%-KI: 92,6 %~98,7 %), die relative Spezifität bei 99,5 % (95%-KI: 97,2 %~99,9 %) und die Genauigkeit bei 98,1% (95%-KI: 96,2 %~99,2 %).
Für den RT-PCR-Test wurde die Präparation der RNA mit dem Kingfisher-Flex-System der Firma ThermoFisher durchgeführt. Der RT-PCR-Test erfolgte mittels des RealStar-SARS-CoV-2 RT-PCR Kit 1.0 (FA altona diagnostics GmbH, Hamburg) und als analytische Sensitivität (LoD) gab der Hersteller 1.00E-01 PFU/ml (Plaque forming units/ml) an. Die analytische Spezifität wurde laborseitig durch Sequenzvergleich mit veröffentlichten, verfügbaren Sequenzen von CoV-2 und der Detektion aller relevanten Genotypen ermittelt. Genutzt wurde dabei der Cycler „CFX96-Real-Time PCR Detection System“ (BioRad-Laboratories GmbH, Feldkirchen).
Die an der Studie teilnehmenden Personen gliederten sich in Feuerwehr und Rettungsdienste (31), Polizei (22), Personen aus senatorischen Behörden (22) sowie nachgeordneten Organisationseinheiten (14).
Ergebnis
Die Ergebnisse lagen zeitversetzt vor: Während die Antigen-Schnelltests das Ergebnis nach 15 Minuten lieferten, wurden die PCR-Ergebnisse innerhalb von 24 Stunden durch das Labor übermittelt und anschließend – durch die Feiertage bedingt – bis zu fünf Tage nach Testung über einen gesicherten elektronischen Versand den getesteten Personen zugesendet. Die Rückmeldung erfolgte bei vielen Teilnehmenden (91 %) allerdings parallel auch über die Corona-Warn App des RKI, so dass die Ergebnisse in der Mehrzahl zeitgleich mit der Laborübermittlung für die Getesteten verfügbar waren.
Insgesamt wurden durch den RT-PCR-Test bei 12 Proben (13,5 %) positive Testergebnisse ermittelt. Der Antigen-Schnelltest detektierte nur fünf dieser Proben als positiv (5,6 %). Antigen-Schnelltest-positive und RT-PCR-Test-negative Ergebnisse traten hingegen nicht auf. Aufgrund dieser Daten ließen sich für den Antigen-Schnelltest vergleichsweise schlechte Testcharakteristika errechnen (Sensitivität 41,7 % [95%-KI: 15,2 %–72,3 %], Spezifität 100 % [95%-KI: 95,3 %–100 %] positiver prädiktiver Wert 100 % [95%-KI: 47,8 %–100 %], negativer prädiktiver Wert 91,7 % [95%-KI: 83,6 %–96,6 %]).
Allerdings waren von den 12 durch den RT-PCR-Test positiv getestete Proben bereits sechs Personen vorher „bekannt positiv“, die nur im Hinblick auf ihre Infektiosität erneut getestet wurden. Von diesen Personen (11–21 Tage seit dem letzten positiven Test) wurde keine Person durch den Antigen-Schnelltest als positiv erkannt.
Von den nicht bekannt positiven Personen (6) wurden fünf durch den Antigen-Schnelltest als positiv detektiert. Der Zeitraum nach Symptombeginn wurde in diesen Fällen mit 1 bis 7 Tagen angegeben, wobei auch zwei Personen keine Symptome aufwiesen.
Werden in den Berechnungen dem Testkollektiv die bekannt positiven Personenproben entzogen, weist der Antigen-Schnelltest deutlich bessere Werte auf (Sensitivität 83,3 % [95%-KI: 35,9 %–99,6 %], Spezifität 100 % [95%-KI: 95,3 %–100 %], positiver prädiktiver Wert 100 % [95%-KI: 47,8 %–100 %], negativer prädiktiver Wert 98,7 % [95%-KI: 93,1 %–100 %]).
Bei Berücksichtigung der Ct-Werte (Threshold Cycle), die nur einen semiquantitativen und von Labor zu Labor nicht unmittelbar vergleichbaren Messwert darstellen (Robert Koch-Institut 2020; s. „Weitere Infos“), detektierte der Antigen-Schnelltest noch bis zu einem Wert von 23,5 Ct positive Fälle. Ab einem Wert von 29,7 Ct war dieses nicht mehr möglich (➥ Abb. 1).
Diskussion
Die Sensitivität von Antigentests aus Nasal- beziehungsweise Nasopharyngeal-Abstrichen ist verglichen mit RT-PCR-Tests hoch variabel (WHO). Bekannt ist auch, dass bei COVID-19-Patienten virale Nukleinsäuren noch bis zu ca. 3 Wochen nach der Entlassung beziehungsweise Genesung mittels RT-PCR nachgewiesen werden kann (Wu et al. 2020).
Es ist denkbar, dass bei den in dieser Studie beobachteten Patientenfällen einige Testungen in einem längeren zeitlichen Intervall nach Beginn der Infektion durchgeführt wurden. Insbesondere bei den „bekannt positiven“ Proben scheint dieses der Fall gewesen zu sein, da das Intervall zum jeweiligen Infektionsbeginn bei diesen Fällen mindestens 11 Tage betrug.
Der Antigen-Schnelltest konnte dennoch eine gute Performance bei korrespondierenden, mittels RT-PCR erhaltenen Ct-Werten bis 23,5 beziehungsweise bei Fällen, in denen von einer hohen Viruslast auszugehen ist (WHO 2021, s. „Weitere Infos“), aufweisen. Ob bei positiven Ergebnissen mit höheren Ct-Werten noch eine Infektiosität vorliegt, kann an dieser Stelle nicht beantwortet werden (Deutsches Ärzteblatt 2020, s. „Weitere Infos“).
Falsch-positive Fälle durch den Antigen-Schnelltests sind nicht beobachtet worden, was aufgrund der Vortestwahrscheinlichkeit im Sinne des gezielten Testens auch eher nicht zu erwarten war.
Zusammenfassend gilt für eine sichere SARS-CoV-2-Detektion letztlich immer noch das Primat der RT-PCR-Testung (Schlenger 2020). Die betrieblichen Einsatzmöglichkeiten des Antigen-Schnelltests scheinen begrenzt. Bei Reihenuntersuchungen zum Aufdecken von Infektionsclustern im Betrieb wäre aufgrund der höheren Sensitivität die RT-PCR-Methode zu bevorzugen.
Die Handhabung der Schnelltests ist jedoch einfach und sie liefern nach 15 Minuten Ergebnisse. Diese erscheinen umso verlässlicher, je höher die Viruslast ist. Denkbar wäre daher ein Einsatz bei akut erkrankten Patientinnen und Patienten (z. B. Notaufnahme, Arztpraxis etc.) und zum Ausschluss einer hohen Infektiosität durch eine hohe Viruslast, beispielsweise vor dem Besuch eines Pflegeheims.
Kritisch muss angemerkt werden, dass in dieser Studie aufgrund der damaligen eingeschränkten Verfügbarkeit von Antigen-Schnelltests leider nur ein einzelnes Produkt getestet werden konnte und somit nur eingeschränkte Aussagen über Antigen-Schnelltests im Generellen getroffen werden können. Zudem ist die Größe des Samples gering und besteht aus Personen, die aus unterschiedlichen Gründen zur Testung kamen. Dies wiederum spiegelt die Praxis realitätsnah wider.
Schlussfolgerung und Fazit
In der beschriebenen SARS-CoV-2-Testung von Beschäftigten des bremischen Öffentlichen Dienstes fanden sich deutliche Unterschiede bei der ermittelten Prävalenz zwischen RT-PCR und einem Antigen-Schnelltest. Für Reihenuntersuchungen im betrieblichen Setting scheint das konventionelle Nukleinsäureamplifikations-Verfahren (RT-PCR) größere Vorteile gegenüber dem Antigen-Schnelltest zu bieten, da diesem Verfahren eine höhere Sensitivität unterstellt werden kann. Antigen-Schnelltests sind jedoch in der Praxis einfach zu handhaben, liefern zeitnahe Ergebnisse und erkennen sicher Patientenproben mit eher höherer Viruslast.
Interessenkonflikt: Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte vorliegen.
Literatur
Wu J, Liu X, Liu J et al.: Coronavirus disease 2019 test results after clinical recovery and hospital discharge among patients in China. JAMA Netw Open 2020; 3: e209759.
Schlenger RL: Antigentests auf SARS-CoV-2: Der Preis der Schnelligkeit (aerzteblatt.de). Dtsch Arztebl 2020; 117: A-2101/B-1787.
Weitere Infos
Robert Koch-Institut: Hinweise zur Testung von Patienten auf Infektion mit dem neuartigen Coronavirus SARS-CoV-2 – Stand: 23.12.2020
https://www.rki.de/DE/Content/InfAZ/N/Neuartiges_Coronavirus/Vorl_Testu…
WHO: Antigen-detection in the diagnosis of SARS-CoV-2 infection using rapid immunoassays
https://www.who.int/publications/i/item/antigen-detection-in-the-diagno…
Deutsches Ärzteblatt, COVID-19: Antigentests könnten laut Drosten Nachlassen der Infektiosität aufzeigen. 26. Oktober 2020
https://www.aerzteblatt.de/nachrichten/117721/COVID-19-Antigentests-koe…-
laut-Drosten-Nachlassen-der-Infektiositaet-aufzeigen.
Koautoren
An der Erstellung des Beitrags beteiligt waren Prof. Dr. med. Hajo Zeeb, Leibniz-Institut für Präventionsforschung und Epidemiologie – BIPS, Bremen, und Health Sciences Bremen, Universität Bremen, und Prof. Dr. Andreas Dotzauer, Laboratorium für Virusforschung, Universität Bremen.
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