Debatte um steigende Neuinfektionen: Wie verlässlich sind die Corona-Tests?

Testen, testen, testen! Das ist in den sozialen Medien der Hintergrund-Sound der Corona-Pandemie – und nicht wenige Gesundheitspolitiker verstehen das als Auftrag, oder sie amplifizieren den Schlachtruf gleich noch selbst. Doch es gibt auch kritische Stimmen, die es schwerer haben, sich Gehör zu verschaffen.

Eine davon ist das Netzwerk Evidenzbasierte Medizin (EbM). In dessen Namen hat Dagmar Lühmann vom Institut für Allgemeinmedizin am Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf dieser Tage ein Thesenpapier unter dem Titel „Anlassloses Testen auf SARS-CoV-2“ publiziert (lesen Sie hier das EbM-Paper als PDF).

Standard in der Diagnostik ist derzeit bekanntlich die PCR, die Virus-RNA nachweist. Sie wird im Moment allein in Deutschland rund eine Million Mal pro Woche durchgeführt. Etwa ein Prozent dieser Tests fallen aktuell positiv aus, also Pi mal Daumen 10.000 pro Woche. Die Positivquote war Anfang Juli schon mal niedriger, bei rund einem halben Prozent. Sie stieg bis Anfang August an und verharrt seither mehr oder weniger auf dem Ein-Prozent-Niveau.

Als Reaktion darauf sowie im Zusammenhang mit den von vielen als Bedrohung empfundenen Reiserückkehrern wurden die Testindikationen erweitert und die Testzahlen annähernd verdoppelt. Derzeit werden fünf- bis zehnmal so viele Infizierte oder vermeintlich Infizierte erkannt wie Ende Juni.

Diese Personen sind wesentlich jünger als bei der ersten Welle im Frühjahr. Auch auf den Intensivstationen ist die Situation anders: Es gibt bisher keine relevante Zunahme der Fälle. Das würde sich ändern, wenn die Infektionen in die Risikopopulation hineingetragen werden. In den USA ist das teilweise passiert, aber auch dort bisher nicht in dem Umfang, den viele befürchtet hatten.

Gestatten: Der positiv prädiktive Wert

Vor diesem Hintergrund stellt sich die Frage, wie relevant die derzeitigen Positivdiagnosen tatsächlich sind. Was sagt es eigentlich aus, wenn ich mich gesund fühle und bei Einreise einen Bescheid bekomme, SARS-CoV-2-positiv zu sein? Das EbM-Netzwerk stellt in seiner Veröffentlichung ein paar Berechnungen an.

Es geht um Statistik, denn klinische Diagnostik ist (auch) angewandte Statistik. In Labor-Ringversuchen liegt die Sensitivität der SARS-CoV-2-PCR Lühmann zufolge bei 97,7 bis 98,8 Prozent, die Spezifität bei 98,6 Prozent. Sensitivität heißt: Wie viele von 100 Infizierten werden als infiziert erkannt?

Je höher die Sensitivität eines Test ist, desto sicherer er die Erkrankung. Die Die Spezifität eines diagnostischen Testverfahrens gibt die Wahrscheinlichkeit an, dass tatsächlich Gesunde, die nicht an der betreffenden Erkrankung leiden, im Test auch als gesund erkannt werden.

Die genannten Werte klingen erstmal hoch, aber es gibt zwei Probleme: Zum einen spiegeln sie nur die Laborwelt wider. Die Realität hängt unter anderem davon ab, ob der Abstrich gelingt. Auch Kontaminationen können eine Rolle spielen. Hier geht die Schätzerei los.

Es gibt zahlreiche Wissenschaftler aus unterschiedlichen Ländern, die der Auffassung sind, dass außerhalb von Krankenhäusern nur eine Sensitivität von 70 Prozent und eine Spezifität von vielleicht 95 Prozent erreicht werden.

Das zweite Problem ist, dass für die Aussagekraft eines Tests nicht nur Sensitivität und Spezifität wichtig sind, sondern auch der Anteil der Infizierten an der gemessenen Population. Nur wenn das bekannt ist, kann ein so genannter positiv prädiktiver Wert (PPV) berechnet werden. Er besagt, welcher Anteil der von einem Test als positiv erkannten Menschen tatsächlich infiziert ist.

Salopp formuliert: Während Sensitivität und Spezifität vor allem für das Labor interessant sind, ist der PPV das, was den Arzt interessiert. Nur der PPV sagt ihm etwas über den Patienten, der vor ihm sitzt.

Was genau sagt ein positiver Testbefund aus?

Lühmann rechnet den PPV in ihrer Veröffentlichung an hypothetischen Beispielen aus. In einem Pflegeheim, in dem 20 Prozent der Bewohner SARS-CoV-2-infiziert sind und alle Bewohner durchgetestet werden, liegt der PPV unter Annahme einer Sensitivität beziehungsweise Spezifität von 70 und 95 Prozent bei 78 Prozent.

Das heißt: Acht von zehn Pflegeheimbewohnern mit positivem Test sind tatsächlich infiziert.

Bei einer angenommenen SARS-CoV-2-Prävalenz von drei Prozent – beispielsweise bei einem Hausarzt-Patientenstamm, bei dem jeder, der die Praxis betritt, getestet wird – beträgt der PPV nur noch 30 Prozent. Das heißt, es sind nur noch drei von zehn Patienten mit positivem Test tatsächlich infiziert.

Das klingt okay, nur sind wir aktuell in der Allgemeinbevölkerung weder bei 20 noch bei drei Prozent. Die derzeit definierte Grenze für „Hochrisikogebiet“ mit 50 Neuinfektionen pro 100.000 Einwohner pro Woche entspricht einer Prävalenz von 0,05 Prozent – unter der (stark vereinfachenden) Annahme, dass Neuinfektionen in etwa die Prävalenz in der symptomlosen Allgemeinbevölkerung spiegeln.

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Rechnet man das herunter, ergibt sich – Stichwort Reiserückkehrer – ein PPV von nur 0,7 Prozent. Das heißt: Die Wahrscheinlichkeit, bei einem positiven Test an der Grenze ohne Symptome tatsächlich infiziert zu sein, wäre unter eins zu hundert. Die anschließende Quarantäne wäre nur bei einem von 142 positiv getesteten, asymptomatischen Menschen wirklich gerechtfertigt.

Nun kann man sagen, die Annahme einer „realen“ Sensitivität und Spezifität von 70 und 95 Prozent sei Schwarzmalerei. Der Punkt ist aber: So lange die Neuinfektionen so niedrig sind, wie sie sind, ist der PPV auch bei günstigeren Annahmen für Sensitivität und Spezifität deprimierend schlecht. Wenn sie 98 und 99 Prozent angesetzt, errechnet Lühmann bei einer Prävalenz von 0,05 Prozent einen PPV von 4,6 Prozent. Das heißt: Die Wahrscheinlichkeit, bei positivem Test ohne Symptome infiziert zu sein, beträgt eins zu 22.

Superspreader oder nicht?

Befürworter von Massentests sind oft der Auffassung, dass zwanzig Quarantänen ein Preis sind, den zu zahlen für die Verhinderung eines Superspreadings lohnt. Dafür gibt es gute Argumente, denn immerhin wird damit die Pandemie eingedämmt, Bergamo und New York werden verhindert. Leider sind falsch positive Befunde nur ein Teil des Problems beim SARS-CoV-2-Testen. Möglicherweise sogar relevanter: Längst nicht jeder „richtig“ positiv getestete Mensch ist ein Superspreader.

Hier unterscheidet sich SARS-CoV-2 von dem Influenzavirus und anderen Viren: Die Mehrheit derer, die „echt“ mit Corona infiziert sind, steckt niemals irgendjemand anderen an. Heißt konkret: Es gibt auch eine ganze Menge an „richtig positiv“ getesteten Menschen, die eigentlich nicht in Quarantäne müssten, weil sie nicht infektiös sind. Bei Kindern wird diese Diskussion seit Monaten geführt, sie trifft aber auch für Erwachsene mit niedriger Viruslast zu.

Welche Auswege gibt es aus dieser insgesamt unbefriedigenden Situation?

Was die „falsch positiv“ getesteten Menschen angeht, läuft es darauf hinaus, fokussierter zu testen: Je höher die Wahrscheinlichkeit, dass eine SARS-CoV-2-Infektion vorliegt, desto besser die Aussagekraft eines positiven Tests. Deswegen plädieren immer noch, wie schon im März, viele Experten und auch die WHO dafür, vor allem Patienten mit typischen Symptomen zu testen. Denn hier ist die SARS-CoV-2-Wahrscheinlichkeit wesentlich höher als in einer gesunden Bevölkerungsstichprobe.

Der Preis für diese Strategie ist, dass asymptomatische Superspreader durchs Raster fallen. Denen müssten die öffentlichen Gesundheitsbehörden dann quasi hinterherrennen. Ergänzt werden könnten Tests von symptomatischen Patienten durch Tests asymptomatischer Menschen mit besonders hohem Risiko.

Die Pflegeheime und Krankenhäuser fallen einem hier als erstes ein, auch Flüchtlings- und Arbeiterwohnheime sind risikobehaftet. Letztlich sind das die „alten“ Empfehlungen des Robert Koch-Instituts (RKI).

Strategie zwei: Infektiosität statt Infektion testen

Auch beim Problem mit den zwar richtig positiv getesteten, aber klinisch wegen geringer Viruslast irrelevanten Infizierten, könnte eine Fokussierung auf symptomatische Menschen helfen. Dies unter der Annahme, dass der Anteil der infektiösen Infizierten bei Vorliegen von Symptomen höher ist als ohne Symptome. An der Wurzel packen lässt sich das Problem der klinisch-infektiologisch irrelevanten Infizierten aber nur durch eine Änderung bei den Tests und/oder der Testauswertung.

Christian Drosten von der Charité Berlin hat das in einem Artikel für die "Zeit" „Testen auf Infektiosität statt Infektion“ genannt. Drostens Vorschlag läuft darauf hinaus, die PCR nicht nur als Ja-Nein-Test zu benutzen, sondern die Viruslast – insbesondere bei asymptomatischen Menschen – mit in die Bewertung einzubeziehen.

© imago images/Reiner Zensen

Die Viruslast würde quasi die Symptome als Risikomarker ergänzen. Davon könnte das Gesundheitsamt dann sein Kontakt-Tracing abhängig machen, sprich seine begrenzten Kapazitäten effizienter nutzen. Auch differenzierte Quarantänen wären denkbar. Politisch müsste das RKI dafür seine Empfehlungen ändern.

Tatsache bleibt allerdings, dass PCR-Kapazitäten und Testequipment aller Art knapp sind. Das gilt insbesondere für Länder, die dafür nicht so viel bezahlen können wie Deutschland. Aber auch zum Beispiel in den USA wird eine weitere Ausweitung der PCR für nicht umsetzbar gehalten.

In den USA wird deswegen schon seit Juli sehr konkret der Einsatz von Antigen-Schnelltests diskutiert; also Tests, die nicht Viruserbgut, sondern andere Virusbestandteile, Eiweiße oder Kohlenhydrate, nachweisen.

Diese „Schwangerschaftstests auf SARS-CoV-2“ lösen nicht das Problem der falsch positiv getesteten Menschen. Sie sind aber nicht so empfindlich wie die PCR, und deswegen könnte – das ist zumindest eine Hypothese – der Anteil potenziell infektiöser Menschen unter den positiv getesteten Menschen höher sein. Bei suboptimaler Spezifität des Schnelltests müsste dann gegebenenfalls noch eine Bestätigungs-PCR folgen.

Mit Antigen-Schnelltests könnte „Testen auf Infektiosität statt Infektion“ also preisgünstiger zu haben sein, sofern die Validierungen der Tests das auch wirklich hergeben. Denn das ist das Kernproblem bei den Antigen-Schnelltests: Es gibt sie noch nicht.