Das große Testen

„Frühe Isolation, das zeigen mittlerweile einige Studien und Modellierungen, hat wirklich Auswirkung auf die Pandemie“, sagt Claudia Denkinger vom Universitätsklinikum Heidelberg. Denkinger vertraut nicht nur auf die Strafen das Infektionsschutzgesetz, sie regt auch eine bessere Kommunikation und öffentliche Kampagnen an, um die Selbstverantwortung in der Bevölkerung zu stärken.

In einigen Ländern funktioniert diese Strategie. „In Südkorea kann man sich mittlerweile anonym testen lassen. Man überlässt den Menschen die Verantwortung, dass sie sich melden oder isolieren, wenn das Ergebnis positiv ist“, berichtet Denkinger.

Die kostenlosen PCR- und Antigen-Tests werden auf Marktplätzen angeboten und sind dadurch für jeden einfach zugänglich. Auch in Deutschland gehen einige Städte erste Schritte auf diesem Weg. Die Tübinger Pandemie-Beauftragte Lisa Federle bietet bereits seit Ende November an vier Tagen in der Woche durch Spenden finanzierte, kostenlose Antigen-Schnelltests für alle Bürger an. In der Universitätsstadt sanken die Inzidenzwerte schneller als an anderen Orten.

Claudia Denkinger ist eine der ersten Forscherinnen in Deutschland, die in der Pandemie den Versuch gemacht haben, medizinische Tests der Allgemeinbevölkerung zugänglich zu machen. Dabei nützen ihr Erfahrungen, die sie als Infektiologin und Tropenmedizinerin bei der Bekämpfung von Infektionskrankheiten in Ländern mit einer schlechten medizinischen Grundversorgung gesammelt hat.

„Wir haben Personen, die für einen Corona-Test ein Testgelände aufgesucht haben, gebeten, den Test vom Abstrich bis zum Endresultat auch selbst durchzuführen“, berichtet sie. Das Ergebnis: Tests, die nur für Fachpersonal vorgesehen waren, können auch von Laien durchgeführt werden, wenn sie eine gute Anleitung bekommen, etwa in Form eines Videos. „Dabei kommt es zwar auch zu Fehlern, aber viele Fehler werden vom Test verziehen“, sagt Denkinger. Ein positiver Selbsttest sollte allerdings immer von Experten durch einen sicheren PCR-Test bestätigt werden.

Behörden sollten sorgfältig prüfen

Allerdings betont Claudia Denkinger, dass nicht jeder Antigen-Schnelltest für Laien geeignet ist, da bei einigen die Handhabung zu kompliziert ist. Die Heidelberger Forscherin plädiert dafür, dass Behörden die Herstellerangaben nicht nur in Bezug auf die Genauigkeit, sondern auch auf die Durchführbarkeit von Laien sorgfältig überprüfen.

Doch die umfangreiche Testung von Einzelpersonen ist nur ein Teil der Strategie, um das Infektionsgeschehen besser zu verstehen und rechtzeitig zu reagieren. „Wir wissen viel zu wenig darüber, was in der Bevölkerung eigentlich los ist“, klagt Gesundheitsforscher Tobias Kurth. Es müsse regelmäßiger getestet werden, und zwar idealerweise große repräsentative Gruppen, die über einen längeren Zeitraum verfolgt werden. Damit können nicht nur aktive Fälle gefunden werden, sondern auch Menschen, die eine Infektion unbemerkt überstanden haben. Vor einem Jahr gab es solche Studienansätze regional begrenzt in München und Heinsberg sowie national mit 50.000 Proben von Blutspendern, aber ein regelmäßig aktualisierter, deutschlandweiter Überblick fehlt den Virologen noch immer.

Ein Frühwarnsystem, um auf eine bevorstehende neue Infektionswelle frühzeitig zu reagieren, könnte die regelmäßige Untersuchung von Abwässern in Großstädten, Flughäfen oder Bahnhöfen sein. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) fördert eine solche Vorsorge bereits, denn das Corona-Virus wird von Infizierten auch mit dem Urin und den Fäkalien ausgeschieden.

Das italienische Gesundheitsamt entdeckte Spuren des Erregers in Abwasserproben aus Mailand und Turin, die vom Dezember 2019 stammen und für Routinekontrollen aufbewahrt wurden. Corona zirkulierte in Italien also im Abwasser schon Wochen bevor der erste großen Ausbruch die Betten in den Krankenhäusern Bergamos füllte.

Das Corona-Virus hat sich verändert. Mindestens drei Varianten bereiten den Medizinern inzwischen Sorgen: die britische Mutante B.1.1.7, die südafrikanische Mutante B.1.351 und die brasilianische Mutante P.1.

Diese veränderten Corona-Viren sind durch mehrere Mutationen entstanden. Die Entwickler von PCR-Tests haben schnell darauf reagiert und spezielle Marker für die PCR, die „Polymerase-Chain-Reaction“, gebaut. B.1.1.7 hat 23 Mutationen gegenüber dem ursprünglichen Virus. Davon sind 17 relevant und 2 werden für den Nachweis der neuen Variante genutzt.

Die Strategie der Infektionserkennung hat sich durch die Mutanten verändert. Die Labore sollen nach einem positiv ausgefallenem PCR-Test gleich eine zweite Analyse durchführen, mit der sie die Virus-Variante identifizieren. Wenn dieser zweite Test eine der besonders ansteckenden Varianten des Corona-Virus nachweist, könnten die Gesundheitsämter zusätzliche Vorsichtsmaßnahmen anordnen, um eine rasche Verbreitung der neuen Corona-Varianten möglichst zu verlangsamen.

Rasch erste Ergebnisse

Die Bundesregierung hat erst im Januar die Verordnung zur „Genome Surveillance“ für die zusätzlichen Tests erlassen. Trotzdem lagen schon wenige Wochen später erste Ergebnisse vor. Mitte Februar berichtete das Robert Koch-Institut, dass knapp sechs Prozent der analysierten Proben die Variante B.1.1.7 enthielten. Eine Aussage bezüglich der Verbreitung der Mutante in der Gesamtbevölkerung war dies aber nicht, da der zum Nachweis erforderliche zweite Test erst in einem Teil der deutschen Labore durchgeführt worden war.

Der scheinbar schnelle Erfolg bei der Mutationserkennung täuscht über einen Systemfehler hinweg. Denn die Tests finden nur die Mutationen, für die sie entwickelt wurden. Würden sich die Forscher ausschließlich darauf verlassen, könnte es passieren, dass neue und vielleicht gravierende Veränderungen in den etwa 30.000 Basen des Virus-Genoms übersehen werden. Hartmut Hengel, Leiter des Instituts für Virologie der Universitätsklinik Freiburg, will das Erbgut des Virus deshalb häufiger vollständig analysieren lassen. „Die kontinuierliche genetische Evolution des Virus, der Import weiterer Varianten und die Messung der variantenspezifischen Infektionsdynamik erfordern eine repräsentative, also anlasslose, kontinuierliche und flächendeckende Sequenzierung“, sagt der Forscher. Bei etwa jedem zehnten positiven PCR-Test sollen die Forscher das Genom komplett in seine Einzelteile zerlegen, damit keine Mutation verborgen bleibt.

Die Daten dieser RNA-Analysen sind am besten in einer internationalen Datenbank aufgehoben, die für die Wissenschaft weltweit offen sein sollte. Denn Mutationskontrolle ist nicht nur wichtig, weil Viren gefährlicher werden können. Diese Analyse könnte auch den Weg der Viren um die Welt offenlegen. Wenn eine Mutation an einem Ort entsteht und wenige Wochen später an einem anderen Ort auftaucht, legt das eine Spur, die zeigt, wie das Virus unterwegs ist. Der Datensatz aller Corona-Mutationen wäre eine Schatztruhe, um die Verbreitung von Viren besser zu verstehen.

Während in Dänemark und Großbritannien solche Genom-Sequenzierungen bereits üblich sind, hinkt Deutschland einige Monate hinterher. Doch das Tempo der gesamten Entwicklung zeigt, wie stark Corona die Forschung rund um Viren weltweit verändert hat. Grundlagenforschung in Biotechnologie und Gentechnik hat den Durchmarsch in die Anwendung geschafft. Binnen eines Jahres wurden nicht nur mehrere Impfstoffe entwickelt, sondern auch wirksame Tests aus dem Boden gestampft.

Neu entwickelte Tests

Selbst klassische Testverfahren, die über Jahrzehnte als Laborstandards angewendet werden, könnten durch Neuentwicklungen der Corona-Forschung abgelöst werden. Im Oktober stellte eine Arbeitsgruppe in Wien eine verbesserte Methode vor, die ähnlich zuverlässig wie ein PCR-Test ist, aber deutlich schneller und preiswerter Ergebnisse liefert. Die für die PCR-Analyse wichtige Vermehrung der DNA erfolgt bei der „RT-Lamp“ mit anderen Enzymen, und speziell entwickelte Module verbessern das Verfahren.

Auch das „Elisa-Verfahren“, der Klassiker für den Antikörpertest bekommt Konkurrenz. Forscher aus Tübingen haben magnetische Nanopartikel entwickelt und mit Antigenen beschichtet. Sie sollen Antikörper gegen Corona-Viren schneller erkennen. Beide Methoden haben für Aufsehen gesorgt, müssen aber noch von anderen Wissenschaftlergruppen überprüft werden. So könnte die Pandemie wenigstens für die Wissenschaft positive Folgen haben.