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Antikörpertests und unsere Rückkehr zu einem normaleren Leben

Die Zeit vergeht, und die physischen Distanzierungsmaßnahmen verlangsamen erfolgreich die Ausbreitung des Corona Virus. Jetzt fragen wir uns: Wie können wir zu unserer Arbeit, zu unseren Freunden und zu einem insgesamt normalen Leben zurückkehren und gleichzeitig sicher sein? Glücklicherweise hat die Wissenschaft Antikörpertests entwickelt. Gleichzeitig warnt uns die Wissenschaft davor, diese naiv zu nutzen.

Es gibt Tests, die zeigen, ob eine Person gegenwärtig infiziert ist (sie werden RT-PCR-Tests genannt), oder nicht. Darüber hinaus gibt es auch Tests, die zeigen, ob eine Person gegen COVID-2019 immun ist. Diese Tests werden als Antikörpertests bezeichnet. Dabei wird auf COVID-2019-Antikörper – Proteine geprüft, die unser Immunsystem verwendet, um Viren und andere Krankheitserreger zu neutralisieren. Eine Person, die sich von einer Infektion erholt hat, verfügt über Antikörper gegen das Virus. Wenn dasselbe Virusteilchen beim nächsten Mal in den Körper gelangt, wird es normalerweise schnell bekämpft und verursacht keine Krankheit. Wir wissen noch nicht genau, wie lange die Immunität gegen COVID-19 anhält. Aber Wissenschaftler gehen davon aus, dass sie mindestens einige Monate, wahrscheinlich sogar Jahre fortbesteht. Daher werden sich Menschen, die Antikörper gegen COVID-2019 in sich tragen, nicht infizieren und die Krankheit nicht verbreiten. Im Gegensatz zu PCR-Tests können Antikörper-Tests in Massenproduktion hergestellt und ähnlich wie Schwangerschaftstests verwendet werden. Solche Tests werden rasch entwickelt und kommen gerade auf den Markt. Antikörper zu haben ist großartig. Ein positives Testergebnis bei einem Antikörpertest ist jedoch leider nicht dasselbe.

Die Tests sind zwar gut, aber sie sind nicht perfekt - wie jeder andere medizinische Test. Der Test kann Antikörper nachweisen, obwohl sie gar nicht vorhanden sind. Er könnte sie auch fälschlicherweise nicht nachweisen, obwohl der Patient immun ist. Um eine Genehmigung für die kommerzielle Nutzung zu erhalten, muss die Fehlerquote eines Tests gemessen und gemeldet werden. Sehen wir uns ein Beispiel an. Ein in den USA für den Laborgebrauch zugelassener Test (Cellex qSARS-CoV-2 IgG/IgM-Schnelltest) liefert bei 93,8% der Personen, die tatsächlich Antikörper haben, positive Ergebnisse. Und 96,4% der Personen, die keine Anti-körper haben, erhalten auch ein negatives Ergebnis im Test. Auf den ersten Blick sieht das gut aus. Lassen Sie uns jedoch sehen, was passieren würde, wenn wir den Test buchstäblich allen Menschen zur Verfügung stellen und uns allein auf den Test zu verlassen.

Stellen Sie sich eine Stadt von 1'000'000 Menschen vor, wie z.B. Köln. Stellen Sie sich vor, dass 1% der Stadtbewohner infiziert sind. Der Anteil der bestätigten Patienten in Köln ist fünfmal kleiner, aber es ist bekannt, dass das Corona Virus viele asymptomatische Träger hat, und diese kommen in keiner Statistik vor. Somit ist das 1% eine grobe Schätzung, aber nicht unvernünftig. Wir verwenden sie hier, um zu veranschaulichen, wie Genauigkeit funktioniert, und nicht, um das tatsächliche klinische Bild wiederzugeben. Jetzt testen wir die ganze Stadt. Von den 10'000 Menschen mit Antikörpern erfahren etwa 9'400 ihren korrekten Status und können die Quarantäne ohne Risiko für sich und andere verlassen. Aufgrund der Testfehler werden bei 600 Menschen die vorhandenen Antikörper nicht nachgewiesen und ihnen empfohlen, zu Hause zu bleiben. So weit, so gut. Ein echtes Problem entsteht jedoch durch eine andere Art von Testfehlern. Denken Sie daran, dass wir nicht wissen, wer immun ist, und überprüfen Sie die ganze Stadt. Von 990'000 gefährdeten Personen erhalten mehr als 35'000 versehentlich ein positives Testergebnis. Bei 9'400 echt positiven Testergebnissen und 35'000 irrtümlich positiven Testergebnissen sind nur 21% der positiv getesteten Personen tatsächlich immun gegen das Virus. Mit anderen Worten, vier von fünf Menschen mit positiven Testergebnissen werden in dieser Stadt in Wirklichkeit gar nicht immun sein, auch wenn die Genauigkeit des Tests selbst weit über 90% liegt.

Aus der Perspektive des Empfängers des positiven Testergebnisses hängt die Zuverlässigkeit der Testvorhersage stark vom Anteil der Infizierten ab. In unserer imaginären Stadt gingen wir davon aus, dass nur 1% infiziert ist. Wenn der Anteil der Infizierten auf 5% steigt (50'000 Menschen mit Antikörpern), dann sind ungefähr drei von fünf positiven Tests tatsächlich immun.

Wie viel sagt das positive Ergebnis eines 96%igen spezifischen Tests über das Vorhandensein von Antikörpern aus, wenn 1% der Bevölkerung infiziert ist? Nur einer von fünf positiv getesteten Personen hat Antikörper. Alle anderen sind immer noch anfällig für das Virus. Je weniger Menschen infiziert wurden, desto ungenauer ist diese Testvorhersage.

In Kliniken sind viele Patienten tatsächlich krank, und es wird erwartet, dass der Test genaue Ergebnisse liefert. Außerhalb der Kliniken ist jedoch die große Mehrheit der Menschen nicht infiziert. Aus diesem Grund können diese Tests nicht ohne weiteres dazu verwendet werden, die gesamte Bevölkerung zu testen (oder sich selbst zu Hause zu untersuchen). Dennoch werden Antikörpertests in unserem Kampf gegen die Pandemie eine entscheidende Rolle spielen: Wenn die Tests wiederholt an derselben Kohorte durchgeführt werden, verringert sich der Fehler erheblich: Wenn wir in unserem Szenario zwei unabhängige unterschiedliche Tests durchführen, wobei 1% der Bevölkerung immun ist, werden 8800 Menschen mit positiven Testergebnissen wirklich immun sein, und nur etwa 1300 Menschen mit einem positiven Ergebnis haben keine Antikörper gegen das Virus. Das bedeutet, dass eine Person, die ein positives Testergebnis erhält, zu fast 90% sicher sein kann, immun zu sein.

Als Faustregel gilt, dass ein individuelles Testergebnis mit Vorsicht zu behandeln ist, solange die Anzahl der Erkrankten im Vergleich zur Wahrscheinlichkeit eines irrtümlich positiven Testergebnisses gering ist.

Zweimal durchgeführt, ergibt ein 96%iger spezifischer Test, dass 87% der doppelt positiven Fälle tatsächlich immun sind. Wir gehen davon aus, dass 1% der Bevölkerung infiziert ist. Je weniger Menschen infiziert waren, desto ungenauer ist die Testvorhersage.

Information über den Test stammen von https://www.fda.gov/media/136625/download

Informationen über bekannte Fälle stammen von https://de.statista.com/statistik/daten/studie/1104117/umfrage/fallzahl-des-coronavirus-covid-19-nach-staedten/

Dr. Yuriy Pichugin, Dr. Hildegard Uecker, Dr. Arne Traulsen.