FAQ: Lösungen für die Labordiagnostik von COVID-19

Der rasante Anstieg der Testzahlen zum Nachweis von SARS-CoV-2 bei COVID-19 sowie die ständige Erweiterung der angeforderten Panels wirft für die Labore eine Vielzahl von Fragen auf, deren Beantwortung umfangreiche Recherchen erfordert –  Recherchen, für die in der gegenwärtigen Situation kaum Zeit ist.

Kompetente Mitglieder des Trillium-Fachbeirats, darunter der Virologe Prof. Dr. Lutz Gürtler, der Molekularbiologe Prof. Dr. Udo Reischl, der Mikrobiologe PD Dr. Andreas Ambrosch oder der Immunologe Prof. Rudolf Gruber haben sich dankenswerterweise bereit erklärt, Fachfragen zu beantworten, die uns derzeit Tag für Tag erreichen.

Nachfolgend finden Sie drei typische Beispiele. Viele weitere Anfragen sind in Bearbeitung. Antworten erhalten Sie bis auf Weiteres einmal wöchentlich mit dem Newsletter von Trillium Diagnostik.

  • Welche Daten gibt es zur Haltbarkeit von SARS-CoV-2 auf (Labor-) Oberflächen?

    US-Forscher haben Daten zur Haltbarkeit von SARS-CoV-2 auf Oberflächen publiziert: 

    Bis zu 3 Std. in Aerosolen (Raumluft)

    Bis zu 24 Std. auf Karton

    Bis zu 3 Tage auf Kunststoff- und Stahloberflächen

    Man geht allerdings davon aus, dass diese unter experimentellen Bedingungen erhaltenen Daten für die Virusübertragung von untergeordneter praktischer Bedeutung sind.

    Die Verlautbarung des NIH enthält auch interessante Informationen über Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen SARS-CoV-1 (Ausbruch 2002/2003) und SARS-CoV-2 (aktueller Ausbruch), u. a. auch zu der Frage, warum sich CoV-2 so viel stärker ausbreitet, als dies bei der ersten, auf Asien beschränkten Epidemie der Fall war.

    Quelle: N van Doremalen et al. Aerosol and surface stability of HCoV-19 (SARS-CoV-2) compared to SARS-CoV-1. The New England Journal of Medicine. DOI: 10.1056/NEJMc2004973 (2020).

  • Welche Labortests werden für die Überwachung von stationären COVID-19-Patienten empfohlen?

    Grundsätzlich zu unterscheiden ist zwischen

    • direkten Virusnachweisen
    • serologischen Tests auf Antikörper gegen das Virus
    • weiteren Labortests, um die Schwere von COVID-19 abzuschätzen.

    Zu Punkt 1 hat das RKI > Hinweise zur Testung von COVID-19-Patienten veröffentlicht. Diese beziehen sich fast ausschließlich auf den Virusnachweis mittels RT-PCR. Zu anderen Nachweisverfahren (z. B. isothermale Amplifikation, Antigen-basierten Erregernachweise) ist die Datenlage noch zu dünn für offizielle Empfehlungen. Wir werden versuchen, darauf im nächsten Newsletter Antworten zu geben.

    Serologie

    Serologische Tests zum Nachweis von Antikörpern befinden sich derzeit in vielen deutschen Laboren in der Evaluation. Mit ersten Publikationen ist in den nächsten zwei bis vier Wochen zu rechnen. Bis dahin muss jedes Labor, das diese Tests anbieten möchte, eigene Evaluierungen durchführen und die Bewertung in eigener Verantwortung übernehmen.

    Die Serumproben sollten möglichst früh in der Akutphase gesammelt und asserviert werden, um eine Serokonversion für SARS-CoV-2 nach etwa zwei Wochen durch Paarung mit Konvaleszentenserum überprüfen zu können. Kreuzreaktivitäten von CoV-2 mit anderen Betacoronaviren sind beschrieben; diese können zu falsch positiven Ergebnissen führen und den Patienten in falscher Sicherheit wiegen. Abzulehnen sind alle Tests (insbesondere Schnelltests), die nicht zwischen IgA/M (frische, noch aktive Infektion) und IgG (überstandene Infektion mit hohem Reinfektionsschutz) unterscheiden.

    Labormedizinische Überwachung

    Die labormedizinische Verlaufskontrolle zur Bewertung der Krankheitsschwere orientiert sich an den allgemeinen Regeln zur Überwachung von (Infektions-) Krankheiten mit der Gefahr eines septischen Verlaufs. Ein Überblick über die zu erwartenden Komplikationen bei letalem Ausgang (Daten aus Wuhan, China) wurde in Lancet publiziert (> Fei Zhou et al. The Lancet 2020; 395: 1054-62).

    Eine umfangreiche Übersicht über allgemeine Labortests zur Überwachung von COVID-19-Patienten ist in > Clin Chem Lab Med erschienen (Lippi G und Plebani M, DOI: 10.1515/cclm-2020-0198). Sie basiert auf Erfahrungen aus China und wurde von Prof. Nicolas von Ahsen, Bremen, evaluiert (> zur DGKL-Website).

    Insbesondere folgende Tests werden empfohlen:

    • maschinelles Diff-Blutbild (Leuko↑, Lympho↓)
    • CRP↑ und evtl. IL-6↑ als Warnsignal einer Virussepsis
    • PCT↑ zur Erkennung einer bakteriellen Superinfektion
    • D-Dimer↑ als Warnsignal einer DIC und möglichen thromboembolischen Komplikationen

    Bei schweren Verläufen

    • Transaminasen↑, Bilirubin↑, Albumin↓, INR↓ als Zeichen einer Leberschädigung
    • Kreatinin↑, Harnstoff↑ als Zeichen einer Nierenschädigung
    • CK/CKMB↑, Troponine↑ als Zeichen einer kardialen Schädigung
    • LDH↑, Ferritin↑ als allgemeines Zeichen einer Multiorganschädigung
  • Eignen sich serologische Tests zum Nachweis einer symptomlos abgelaufenen CoV-2-Infektion?

    Patienten mit nachgewiesener CoV-2-Infektion entwickeln spezifische Antikörper vom Typ M, A und G (≫ typischer Verlauf). IgG-Antikörper sind in der Regel ab dem 10. Tag nach Symptombeginn als Kriterium der Immunisierung nachweisbar.

    Stärke und Zeitbedarf der Immunantwort hängen allerdings von der Krankheitsschwere ab. Bei Patienten mit nur geringer Symptomatik kann es vorkommen, dass die Serologie auch nach dem 10. Tag noch negativ ausfällt, weil die Antikörperspiegel die Nachweisgrenze des Tests nicht übersteigen (Abb. 1, Quelle ≫ Okba N et al. 2020).

    Auch falsch-positive Befunde sind in der Virusserologie aufgrund von Kreuzreaktivitäten mit anderen Betacoronaviren, störenden Immunkomplexen, sticky antibodies u. ä. unvermeidbar. Herstellerangaben und nicht publizierte Messungen zeigen bei Blutspenderkollektiven aus der Zeit vor SARS-CoV-2 für IgA/M Reaktivitäten von mehr als 10%. IgG scheint deutlich spezifischer zu sein, doch 100% Spezifität kann kein noch so guter Assay erreichen.

    Berechnung der Krankheitshäufigkeit

    Angaben zur Sensitivität und Spezifität sind für die Berechnung der tatsächlichen Krankheitshäufigkeit (Prävalenz) unabdingbar.

    tpräv = 100 x (pos+spez-100)/(sens+spez-100)

    tpräv = tatsächliche Prävalenz, pos = Positivrate, spez = Spezifität, sens = Sensitivität, alle Angaben in Prozent

    Hier ist ein Beispiel: Für den Landkreis Heinsberg wurde eine ≫ Positivrate von 14% angegeben. Nimmt man eine Sensitivität von 80% und eine Spezifität von 99% an, so sind in Wirklichkeit über 16% der Population erkrankt; liegt die Spezifität des Tests dagegen nur bei 95%, so sinkt die Rate auf 12%.

Disclaimer

Die Antworten auf die gestellten Fragen wurden nach bestem Wissen und Gewissen erstellt und geprüft, erheben jedoch keinerlei Anspruch auf Vollständigkeit und Richtigkeit. Soweit sie sich auf praktikable Alternativlösungen zu etablierten Verfahren beziehen, sind diese als "Off-label Use" zu deklarieren und somit in der Eigenverantwortung des jeweiligen Fachlabors zu implementieren.


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