SARS-CoV-2-Antigenschnelltests: Leistung erstmals über die gesamte COVID-19-Pandemie hinweg untersucht

Eine Untersuchung von Forschenden des Universitätsklinikums Würzburg (UKW) zeigt, wie Impfungen und Virusvarianten die Ergebnisse von SARS-CoV-2-Antigenschnelltests beeinflussen.

Die Wissenschaftler bewerteten die Leistungsfähigkeit von 78.000 durchgeführten SARS-CoV-2-Antigenschnelltests parallel zur Referenzdiagnostik mittels Polymerase-Kettenreaktion (PCR) über die gesamte COVID-19-Pandemie hinweg. Dabei analysierten sie die interagierenden Effekte der Omikron-Virusvariante und der COVID-19-Impfung.

Die Forschungsergebnisse zeigen, dass die Sensitivität der Antigenschnelltests über die Pandemie hinweg rückläufig war. Nicht nur die Viruslast im Rachenraum, sondern auch die COVID-19-Symptomatik wie Fieber oder Husten der getesteten Person beeinflusste die Testleistung. Da bei geimpften Personen seltener Symptome auftraten, war bei ihnen die Testempfindlichkeit geringer. Trotz dieser Einschränkungen seien Antigenschnelltests nach wie vor ein nützliches Instrument zur schnellen Erkennung einer SARS-CoV-2-Infektionen bei symptomatischen Personen und eine wichtige Ergänzung zu PCR-Tests, bilanzieren die Forschenden.

Betrachtungen über die gesamt COVID-19-Pandemie hinweg

Das Besondere an der Würzburger Untersuchung, die nach Angaben der Autoren eine der größten, wenn nicht sogar die größte Studie zu Antigenschnelltests ist, erläutert Erstautorin Isabell Wagenhäuser so: „Es gibt einzelne Studien, die mehr Tests umfassen als unsere, aber sie haben andere Fragestellungen und einen kürzeren Erhebungszeitraum.“ Die neue Studie sei die bisher einzige, in der die gesamte Pandemie betrachtet wurde, vor allem auch, wie sich die Testperformance der Antigenschnelltests unter welchen, auch neu auftretenden, Einflussfaktoren (z.B. COVID-19-Impfung) entwickelt haben.

Konkret hätten verschiedene Kliniken des Uniklinikums Würzburg zusammen mit den Instituten für Hygiene und Mikrobiologie sowie für Virologie und Immunbiologie der Julius-Maximilians-Universität Würzburg von November 2020 bis Juni 2023 insgesamt 78.000 valide Antigenschnelltests an Patienten, deren Begleitpersonen oder an Mitarbeitenden durchgeführt, berichtet die Forscherin. Zusammen mit jedem Antigenschnelltest seien auch ein Abstrich für die PCR-Diagnostik als vergleichende Referenz entnommen worden. „Davon ausgehend wurden Sensitivität und Spezifität von den verwendeten Antigenschnelltests mit der als Goldstandard geltenden PCR-Diagnostik verglichen und die Auswirkungen von Alter, Geschlecht, Impfung, Virusvarianten, der Viruslast im Rachenraum zum Zeitpunkt des Abstriches sowie die Symptomatik auf die Testperformance analysiert“, erklärt Wagenhäuser das weitere Vorgehen. Sie betont: „In dieser klinischen Screening-Anwendung mit den Faktoren und dieser hohen Qualität gibt es keine vergleichbare Studie.“

Rolle der Tests bei asymptomatischen Personen kritisch hinterfragen

Krone fügt ergänzend hinzu: „Unsere Studie ist sehr wichtig, um auch für den Nachweis anderer Erreger mit Antigenschnelltests die Stärken und Schwächen der Testmethodik besser zu verstehen. Zum Beispiel, ob bei einer saisonalen Häufung von akuten respiratorischen Infektionen die Ressource Schnelltest gezielt und bewusst eingesetzt werden soll oder nicht.“ Zu der Frage, wie Bevölkerung, Politik, Wissenschaft und Industrie von den Ergebnissen der neuen Studie profitieren können, erklärt der Facharzt für Mikrobiologie, Virologie und Infektionsepidemiologie sowie für Laboratoriumsmedizin: „Wir alle wissen jetzt, dass die Schnelltests bei Symptomen unabhängig vom Impfstatus und der Omikron-Variante aussagekräftig sind. Für die Politik ist die Studie eher retrospektiv. Denn wir zeigen, dass die Rolle von Antigenschnelltests in Screening-Programmen für asymptomatische Personen kritisch hinterfragt werden muss. Die Antigenschnelltests in den Schulen bei asymptomatischen Kindern und Jugendlichen waren zum Beispiel retrospektiv gesehen von geringem Nutzen.“ Krone hält den Aspekt der Viruslast mit Blick auf die Industrie und die Wissenschaft für potenziell interessant, denn: „Wir setzen meist RNA-Menge und Viruslast gleich, weil wir sie so einfach bestimmen können. Unsere Daten weisen darauf hin, dass das Verhältnis von Nukleokapsid, also eines Virusproteins, welches wir mit Schnelltests detektieren, und der RNA in Rachenabstrichen nicht konstant ist, sondern von der Symptomatik des Infizierten abhängt. Und letztere hängt wiederum vom Impfstatus und der Virusvariante ab.“

Mögliche Einflüsse der Studie auf Entwicklung neuer Tests

Die Würzburger Studie könne auch die Herstellung neuer Tests beeinflussen, meint Krone. Diese könnten dann möglicherweise auch Rückschlüsse auf den Schweregrad der SARS-CoV-2-Infektion zulassen. Die Untersuchung könne auch als Ausgangspunkt dienen, um zu definieren, wann welcher Test anschlägt, mit welcher Methodik und bei welcher Dynamik. „Wir haben gesehen, dass RNA und Nukleokapsid unterschiedliche Dynamiken in der Infektion haben, und das muss man berücksichtigen, wenn man neue Tests entwickelt“, berichtet Krone.

Ob es für einen SARS-CoV-2-Antigenschnelltest günstiger ist, einen Rachenabstrich (wie bei den hier untersuchten Tests ausschließlich) oder eine Probe aus der Nase zu verwenden, wurde in der Würzburger Studie nicht untersucht – alle Tests wurden mit Rachenabstrichen durchgeführt. „Es gibt auch erstaunlich wenige Studien, die das vergleichen“, erklärt Krone. „Fazit für mich aus den Studien, die ich kenne – auch wenn die eine oder andere mal einen kleinen Unterschied findet: Es ist völlig egal, solange man symptomatisch ist.“