Bedeutung von Antikörpertests zum Nachweis von SARS-CoV-2 bei niedriger Grunddurchseuchung in der Population.

Mit dem Auftreten von SARS-CoV-2 und der damit einhergehenden Pandemie ist vieles anders, als wir es bisher gewohnt waren.

Die oftmals drängende Frage, ob eine akute Infektion besteht oder man vielleicht zu der Gruppe von Personen gehört, welche die Infektion ohne klinische Symptome oder nur mit milden Krankheitszeichen durchgemacht hat, beschäftigt viele.

Neben dem direkten Virusnachweis von SARS-CoV-2 mittels PCR-basierter Tests, kommt mit fortschreitender Dauer der Pandemie dem indirekten Nachweis eines Kontaktes mit dem Virus (mittels Antikörper-Testung) eine zunehmende Bedeutung zu.

Normalerweise reagiert das Immunsystem eines Infizierten (unabhängig davon, ob er erkrankt ist oder nicht) auf den Kontakt mit einem neuen Erreger durch die Bildung von Antikörpern. Als Marker einer durchgemachten Infektion kann man im Regelfall sogenannte IgG-Antikörper nachweisen. Bis sich solche Antikörper im Blut nachweisen lassen, dauert es oft nur 2 Wochen – in Einzelfällen jedoch bis zu 10 Wochen.

Nun stellt sich die Frage nach der Zuverlässigkeit solcher Tests. Diese wird über Begrifflichkeiten wie Sensitivität und Spezifität definiert. Dabei beschreibt die Spezifität wieviel Gesunde von dem Test als „gesund“ erkannt werden, im Test also „negativ“ sind – d.h. bei einer Spezifität von [realistischen] 98% eines serologischen Tests würden 200 von 10.000 (de facto nicht infizierten) Menschen ein falsch positives Testergebnis erhalten (d.h. das Ergebnis wäre positiv, obwohl gar keine Infektion mit SARS-CoV-2 durchgemacht wurde).

Darüber hinaus hängt die Aussagekraft der Tests von der Durchseuchung der Bevölkerung mit diesem Erreger ab (Stichwort: „Positiver Vorhersagewert [PPW]“). Dies klingt zunächst eher irritierend, wird jedoch sehr schnell verdeutlicht, wenn man sich folgendes Rechenbeispiel ansieht:

Anzahl zu testender Proben: 10.000  - Testspezifikationen:        Sensitivität 100%, Spezifität 98%

IgG-  Test 1

Prävalenz

Richtig Positiv

Falsch positiv

PPW

Bedeutung

1 %

100

200

33%

Von 300 Positiven sind 200 falsch-positiv.

Dies würde bedeuten, dass bei einem positiven Ergebnis eine 33,3%-ige Chance besteht, dass das Ergebnis richtig-positiv ist. Dies ist fast wie „würfeln“ und daher inakzeptabel.

 

Was tun wir, um die Aussagekraft zu verbessern?

Um diese inakzeptable Testgenauigkeit zu verbessern, haben wir eine Stufendiagnostik eingeführt (die übrigens auch von der amerikanischen CDC für „Niedrigprävalenzgebiete“ empfohlen wird).

Jede in „Test 1“ positive Probe wird mit einem zweiten (anderen) Test (Spezifität von 98%) erneut getestet:

Anzahl zu testender Proben: 300 reaktive Probe aus Test 1:       Sensitivität 100%, Spezifität 98%

IgG- Test 2

Prävalenz

Richtig Positiv

Falsch positiv

PPW

Bedeutung

33 %

100

(die in Test 1 bereits richtig-positiv getesteten bleiben positiv)

4

(bei der Grundannahme: Spezifität 98%)

96%

Von 104 Positiven sind 4 falsch-positiv.

 

Dies würde bedeuten, dass bei einem positiven Ergebnis eine 96,2%-ige Chance besteht, dass das Ergebnis richtig-positiv ist. Dies ist ein  zuverlässiges Ergebnis.

Fazit: Der Wunsch nach sicheren Aussagen bezüglich einer abgelaufenen SARS-CoV-2-Infektion ist verständlicherweise groß. Durch die in unserem Institut eingesetzte sequenzielle Zwei-Stufen-Antikörperdiagnostik ist es möglich – trotz niedriger Gesamtdurchseuchung in der Bevölkerung – eine sichere Aussage zum Serostatus zu treffen, d.h. ein positives Antikörpertestergebnis bedeute mit 96,2%-iger Wahrscheinlichkeit, dass die COVID-19-Erkrankung tatsächlich durchgemacht wurde.

Begrifflichkeiten:

Sensitivität = Personen mit vorhandenen (SARS-CoV-2) Antikörpern werden erkannt
(= Prozentsatz der Personen, bei denen die Infektion tatsächlich erkannt wird)

Spezifität = Personen, die keine (SARS-CoV-2) Antikörper haben, werden als solche erkannt;
(= Prozentsatz der nicht-infizierten Personen, bei denen das Testergebnis „negativ“ ist)

 

Literatur:
• Kohmer N, Westhaus S, Rühl C, Ciesek S, Rabenau HF (2020) Brief clinical evaluation of six high-throughput SARS-CoV-2 IgG antibody assays. Journal of Clinical Virology – in press
• Kohmer N, Westhaus S, Rühl C, Ciesek S, Rabenau HF (2020) Clinical performance of SARS-CoV-2 IgG antibody tests. Journal of Medical Virology – in press
• CDC (2020) Interim Guidelines for COVID-19 Antibody Testing. Interim Guidelines for COVID-19 Antibody Testing in Clinical and Public Health Settings. https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/lab/resources/antibody-tests-guidelines.html