SARS-CoV-2 - Diagnostik

Für den Virus-Nachweis existieren verschiedene Nachweisverfahren. Man unterscheidet dabei direkte und indirekte Verfahren.

 

Direkte Nachweisverfahren

Zu den direkten Nachweisen zählt der Nachweis der Virus-Erbinformation und der Nachweis von Virus-Antigenen.

Nachweis von Virus-Erbinformation

Der Nachweis der Virus-Erbinformation erfolgt über PCR (Polymerasekettenreaktion, polymerase chain reaction). Bei der "klassischen" PCR wird die Erbinformation vervielfältigt und anschließend über eine Gelelektrophorese sichtbar gemacht und erst dann ausgewertet.

Bei der "quantitativen" oder "real-time" PCR wird die Vervielfältigung der Erbinformation in Anwesenheit von Fluoreszenzfarbstoffen durchgeführt. Die Zunahme der Fluoreszenzintensität wird dabei bereits während der Vervielfältigung der Viruserbinformation, also zeitgleich ("real-time"), über einen Lichtdetektor erfasst und steht für die Auswertung zur Verfügung. Eine zeitaufwändige Gelelektrophorese mit anschließender Auswertung entfällt. Im Gegensatz zur klassischen PCR ist die real-time PCR deutlich besser automatisierbar und eignet sich für ein Hochdurchsatzverfahren, wie es Massentests bei einer Pandemie erfordern. 

Das erste zur Verfügung stehende real-time PCR-Protokoll wurde vom Corona-Referenz-Labor der Berliner Charité entwickelt und der WHO, der Weltgesundheitsorganisation, zur Verfügung gestellt.

Nachweis von Virus-Antigenen

Bei Virus-Antigenen handelt es sich um Virus-Proteine oder Bruchstücke davon. Diese lassen sich in Probenmaterial des Nasen-Rachenbereichs mithilfe von so genannten "Antigen-Schnelltests" innerhalb von 15 - 30 min. nach Probenentnahme nachweisen. Eine zeitaufwändige Vorbehandlung des Probenmaterials ist nicht erforderlich. Das Verfahren, das dabei zum Einsatz kommt, ähnelt dem von Schwangerschaftsschnelltests (s.u.: "How do pregnancy test work?". Antigen-Schnelltests gelten nach Einschätzung des RKI, des Robert-Koch-Instituts, als "sinnvolle Ergänzung der PCR-Testkapazitäten" (Stand 12.02.21). 

 

Indirekte Nachweisverfahren

Beim indirekten Nachweis werden keine Virusbestandteile (Virus-Erbinformation, Virus-Enzyme, Virus-Proteine u.a.) erfasst. Man untersucht vielmehr, ob das Immunsystem bereits Antikörper gegen das Virus gebildet hat. Im Vergleich zur PCR-Diagnostik sind diese Tests erst zu einem späteren Zeitpunkt im Krankheitsgeschehen möglich, da die Bildung der Antikörper Zeit braucht. Als Methode der Wahl zum Antikörpernachweis wird das ELISA-Verfahren eingesetzt (enzyme linked immunosorbent assay). Dabei handelt es sich um eine Standardmethode der Labordiagnostik.

Leider sind Coronaviren "alte Bekannte" des Menschen. Lediglich SARS-CoV-2 ist ein "Neuzugang". Für verlässliche Aussagen, ob eine SARS-CoV-2-Infektion vorliegt, muss daher ausgeschlossen sein, dass das Testverfahren nicht auch Antikörper für "alte" Corono-Varianten detektiert.

Inzwischen bieten weltweit zahlreiche Analyselabore kommerzielle, SARS-CoV-2-spezifische Tests an.

 


Eine Infografik der Royal Society of Chemistry

Eine Infografik der Royal Society of Chemistry