INTERPRETATION VON SARS-COV-2 TESTERGEBNISSEN: ZWISCHEN MYTHOS UND WAHRHEIT - ROBERT STRASSL ABTEILUNG FÜR KLINISCHE VIROLOGIE KLINISCHES INSTITUT ...
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Interpretation von SARS-CoV-2 Testergebnissen:
zwischen Mythos und Wahrheit
Robert Strassl
Abteilung für Klinische Virologie
Klinisches Institut für Labormedizin
Medizinische Universität Wien
Coronavirus SARS-CoV-2
Division of Virology 1
Aktuelle Säulen der SARS-CoV-2 Diagnostik
Serologie PCR Antigen
• Pros: • Pros: • Pros:
• Geschwindigkeit / • Sensitivität • Durchführbarkeit
Durchsatz • Verfügbarkeit
• Spezifität
• Breite Anwendung • Geschwindigkeit
• Preis
• Preis
• Cons:
• Cons:
• Preis (Reagenzien / • Cons:
• Latenz Verbrauchsmaterialien) • Sensitivität
• Immunität– schützende • Equipment • Herstellerspez.
AK? Unterschiede
• Geschultes Personal
Serologie
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Was wird wie nachgewiesen
• qualitativer Nachweis von virusspez. Antikörpern (z.B. IgM, IgG)
• Laborbasierte Methoden:
• ELISA
• Cheminolumineszenz (CMIA)
• Elektrochemilumineszenz-Immunoassay (ECLIA)
• Schnelltests
• Lateral flow test / Immunochromatographischer Test
Quellen: https://www.roche.de/diagnostics/tests-parameter/point-of-care-diagnostik/sars-cov-2-rapid-antibody-test.html#Vorteile- (22.11.2020)
https://www.corelaboratory.abbott/int/de/offerings/brands/architect/architect-i2000SR (22.11.2020)
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Serologie & Krankheitsverlauf
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•Serology should not be used as a standalone diagnostic to identify acute cases in clinical care or
for contact tracing purposes. Interpretations should be made by an expert and are dependent on
several factors including the timing of the disease, clinical morbidity, the epidemiology and prevalence
within the setting, the type of test used, the validation method, and the reliability of the results.
•Lateral flow antibody detection assays (or other non-quantitative assays) are currently not
recommended for acute diagnosis and clinical management and their role in epidemiologic surveys
is being studied. For more information on the utility of rapid immunodiagnostic tests, we refer to the
WHO scientific brief with advice on the specific SARS-CoV-2 point-of-care immunodiagnostic tests [4].
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Mythos: Antikörper Schnelltests zur Detektion einer
akuten Infektion
Antikörpernachweis im späteren
Erkrankungsverlauf bzw. nach Infektion
• Zwar besser aber starke
herstellerspezifische Unterschiede
Quelle: Liu et al.
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PCR
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Was wird wie nachgewiesen
• Real-time PCR (RT-PCR)
• Detektion viraler RNA
• Genom: single-stranded positive-
sense RNA (+ssRNA) molecule
• 27-32kbp à eines der größten
bekannten RNA Viren
Quelle: Alanagreh et al. Pathogens 2020, 9, 331
Coronavirus SARS-CoV-2: RT-PCR Systeme
11RT-PCR und der Ct-Wert
Ct = Cycle of threshold
Messzyklus in dem zuerst ein
exponentieller Anstieg des
Messsignals (Fluoreszenz) über
den Hintergrundwert der PCR
auftritt.
Je höher à desto niedriger ist
die Viruskonzentration in der
untersuchten Probe
21,9: viel 33,2: wenig
12Probenmaterial:
Obere Atemwege:
•Nasopharynx-Abstrich
•Oropharynx-Abstrich
•Gurgellösung (CAVE: Validation)
Tiefe Atemwege:
•Bronchoalveoläre Lavage
•Sputum (nach Anweisung produziert bzw. induziert)
•Trachealsekret
Quelle: RKI
13!Aussagekraft der PCR hängt vom Probenmaterial ab!
14Ergebnisinterpretation RT-PCR
• Qualitativer Test:
• Positiv
• Negativ
• Mythos: quantitative Werte – bisher kein internationaler Standard!
• Ein einmalig negatives PCR-Ergebnis schließt eine SARS-CoV-2-Infektion nicht zu
100% aus
• Bei klin. oder radiolog. Verdacht à neuerliche Testung
15Mythos vs Wahrheit
Die PCR liefert viele falsch negative Ergebnisse:
• PCR: analytische Sensitivität >99,9%
9.11. 10.11. 11.11.
Ct-Wert 27,3 37,3 19,6
• Präanalytik: Probenqualität
• Problem: Probennahme insgesamt nicht standardisierbar
• Zeitpunkt der Erkrankung
• Lokalisation der Probennahme im Krankheitsverlauf
16Mythos vs Wahrheit:
• Die PCR liefert viele falsch positive Ergebnisse:
• Diskussion u.a. wg. Ringversuchsergebnissen (1,4% falsch pos. bei einer Probe)
• Diskussion u.a. wg. asymptomatischen Patienten
à Analytische Spezifität >99,9%
à Probleme resultieren zumeist aus
à Probenhandling
à Testdurchführung
à Ergebniseingabe
17Coronavirus SARS-CoV-2 PCR AKH Wien
SARS-CoV-2 PCR 02-08/2020
929; 1%
pos neg
92743; 99%
18RT-PCR und Krankheitsverlauf Source: RKI
RT-PCR: Ergebnisinterpretation
In der Literatur wird eine Korrelation der Viruslast im Untersuchungsmaterial und der Anzüchtbarkeit der in der Probe
enthaltenen Viren in Zellkultur beschrieben (Eur J Clin Microbiol Infect Dis 39, 1059-1061 (2020). doi:10.1007/s10096-020-
03913-9). Näherunsgweise entspricht die PCR Positivität zu einem späten Zeitpunkt im Reaktionsverlauf (meist angegeben als
hoher Ct-Wert) einer niedrigen Viruslast in der Probe. Die Empfehlung des Gesundheitsministeriums zur "Entlassung von COVID-
19-Fällen aus der Absonderung" vom 09.07.2020 nennt auf Basis von Empfehlungen des RKI einen Ct-Wert von größer 30 als
Grenze für eine schwach positive Probe.
Source: RKIRt-PCR: Wahrheit vs Mythos und der Ct-Wert
• RT-PCR: Detektion viraler RNA im Probenmaterial
• Mythos: Ct > 30 = negativ
• W: der Ct-Wert gibt einen indirekten Rückschluss über die Viruskonzentration in der
Probe
• W: Aussage über die Infektiosität als Nährungswert
CAVE:
• Viruskonzentration im Probenmaterial beeinflusst von
• Abstrich- bzw. Probenqualität (CAVE: Standardisierbarkeit)
• Stadium der Erkrankung (Beginn vs Ende)
• Lokalisation der Probennahme im Erkrankungsverlauf
• Verschiedenste Testsysteme am Markt – Vergleichbarkeit der Ct-Werte mangels
internationalem Standard nur bedingt gegeben
21Antigen-Test
22Was wird wie nachgewiesen
• Detektion viraler Proteine
• Schnelltests
• Lateral flow test /
Immunochromatographischer
Test
• Probenmaterial:
• Nasopharynx-Abstrich
Quellen: Alanagreh et al. Pathogens 2020, 9, 331; Azzi et al. Journal of Infection 2020, 8,1e75–e78
2324
Antigen-Tests: Sensitivität
Herstellerangaben zur Sensitivität: >95%
Literatur: 82,1 % (Abdulrahman et al.) / 79,6% (Albert et al.)
Quelle: Corman et al., Preprint, https://doi.org/10.1101/2020.11.12.20230292
25Antigen-Tests: Spezifität
Herstellerangaben zur Spezifität: >99%
Literatur: 99,1 % (Abdulrahman et al.) / 100% (Albert et al.)
26Interpretation der Testergebnisse
Quellen: Corman et al., Preprint, https://doi.org/10.1101/2020.11.12.20230292;
Albert et al., Preprint, https://doi.org/10.1101/2020.10.16.20213850
27Antigen-Test und Krankheitsverlauf
Source: Mina et al.; September 30, 2020 DOI: 10.1056/NEJMp2025631
28Interpretation der Testergebnisse
Gesamt Positiv Prozent
Südtirol 343227 3185 0.9
Slowakei (1) 3600000 38000 1.1
Slowakei (2) 2000000 13500 0.7
29Take home message:
• Serologie:
• Nicht geeignet zur Diagnostik einer akuten Infektion
• Interpretation der Ergebnisse in Zusammenschau mit dem gesamten Verlauf
• RT-PCR: Goldstandard zur Diagnostik von SARS-CoV-2
• Sensitivität / Spezifität >99,9%
• Detektion viraler RNA teilweise auch lange nach durchgemachter Infektion
• Ct Wert: indirekter Marker für die Viruskonzentration in der Probe à Einflussfaktoren beachten
• Antigen-Tests
• Schnell, billig, breit verfügbar
• Sensitivität geringer als PCR à Infektiosität
• Probenqualität entscheidend für die Aussagekraft der Untersuchung
30Vielen Dank für die Aufmerksamkeit
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