Ein positiver Fall in Zhengzhou ergab zwölf aufeinanderfolgende negative Nukleinsäuretests. Wie viele Nukleinsäuretests sollten durchgeführt werden, um Sicherheit zu gewährleisten?

Kürzlich wurde in Zhengzhou ein positiver Fall entdeckt, nachdem nach neun Tagen Isolation zwölf aufeinanderfolgende Nukleinsäuretests negativ ausfielen. Warum fallen manche Menschen durch das Netz des Nukleinsäuretests? Wie oft müssen wir testen, um uns wohl zu fühlen?

Interview-Experten:

Zhang Yongxiang (Chefarzt der Atemwegsabteilung des Volkskrankenhauses des Bezirks Daxing in Peking)

Am 16. November um 20:00 Uhr wurde auf einer Pressekonferenz zur Prävention und Eindämmung der neuen Coronavirus-Pneumonie-Epidemie in Zhengzhou in der Provinz Henan berichtet, dass in dieser Epidemierunde insgesamt 53 bestätigte Fälle gemeldet wurden. Darunter ist Fall Nr. 53, der am 14. November neu hinzukam und nach 9 Tagen zentraler Isolation entdeckt wurde. Zuvor waren seit dem 3. November zwölf aufeinanderfolgende Nukleinsäuretests durchgeführt worden, die alle ein negatives Ergebnis lieferten.

Dieser Fall beweist auch einmal mehr, dass eine kleine Zahl Infizierter eine lange Inkubationszeit hat und die Prävention und Kontrolle der Epidemie nicht auf die leichte Schulter genommen werden darf. Warum fallen manche Menschen durch das Netz des Nukleinsäuretests? Wie oft müssen wir testen, um uns wohl zu fühlen?

Wie wird ein positiver Nukleinsäuretest festgestellt?

Es waren 12 Nukleinsäuretests nötig, um ein positives Ergebnis zu erzielen. Könnte es sein, dass diese Technologie, die das neue Coronavirus „erscheinen“ lassen kann, tatsächlich versagt hat? Natürlich nicht!

Wang Guiqiang, Vorsitzender der Abteilung für Infektionskrankheiten der Chinesischen Ärztekammer und Direktor der Abteilung für Infektionskrankheiten des Ersten Krankenhauses der Peking-Universität, sagte in einem Interview mit den Medien, dass die Stabilität der Nukleinsäuretests an sich gut sei. Die sogenannten nicht nachweisbaren oder falsch negativen oder falsch positiven Ergebnisse treten hauptsächlich deshalb auf, weil bei jeder Nachweismethode ein Empfindlichkeitsproblem vorliegt. Da es Unterschiede in den Grundsätzen und Verfahren der Nukleinsäuretests auf das neue Coronavirus gibt, besteht die Möglichkeit, dass die Tests „ungenau“ sind.

Zhang Yongxiang, Chefarzt der Atemwegsabteilung des Volkskrankenhauses des Bezirks Daxing in Peking, erklärte Reportern, dass das neue Coronavirus, wie das SARS-Coronavirus, aus RNA (Ribonukleinsäure), Protein usw. bestehe und die äußerste Schicht aus Lipiden und Glykoproteinen bestehe. RNA wird leicht abgebaut (Zerstörung bestimmter einzelner RNA-Fragmente und -Ketten innerhalb der Zelle) und das Proteinkapsid hüllt die RNA in sich ein und schützt sie zusammen mit der Hüllschicht. Das neue Coronavirus dringt über Rezeptoren auf der Oberfläche bestimmter Zellen in Zellen ein, verursacht eine Infektion und nutzt die infizierten Zellen zur Replikation und Verbreitung.

▲Foto des neuen Coronavirus unter dem Mikroskop (Bild aus dem Internet)

Daher können medizinische Fachkräfte Zellproben aus bestimmten Teilen des menschlichen Körpers entnehmen und testen, ob diese virale RNA enthalten, um zu bestätigen, ob der Körper infiziert ist.

Die Nukleinsäure der RNA besteht aus vier verschiedenen Basen. Bei einer paarweisen Anordnung der vier Basen ergeben sich acht Formen. Es gibt 256 Möglichkeiten, die Basen an vier verbundenen Standorten anzuordnen. Je mehr Basen die RNA umfasst, desto komplexer ist die Kombination. Das neue Coronavirus hat Zehntausende von Basen. Die Nukleinsäure des Virus ist wie unser Personalausweis und stellt seine einzigartige Identität dar. Der Zweck des Nukleinsäuretests besteht darin, die „Identität“ des neuen Coronavirus zu ermitteln.

Nehmen wir als Beispiel die derzeit weit verbreitete PT-PCR-Technologie: Angenommen, jemand ist mit COVID-19 infiziert und muss untersucht werden. Das medizinische Personal wird ihm virustragende Zellen entnehmen, sie ins Labor transportieren, sie dort vollständig inaktivieren, ihre ursprüngliche Struktur zerstören, die Nukleinsäure freilegen und dann die Sonde im Reagenz verwenden, um zu prüfen, ob sie eine hohe Übereinstimmung mit bestimmten Schlüsselteilen der RNA aufweist. Jede erfolgreiche Übereinstimmung erzeugt ein entsprechendes Fluoreszenzsignal, das anzeigt, dass der „genetische Personalausweis“ identifiziert wurde, und der PCR-Detektor zeichnet den Fluoreszenzsignalwert in Echtzeit auf. Nach wiederholten Kontrollen wird die Fluoreszenzintensität immer höher und in der Erkennungssoftware erscheint eine Aufwärtskurve, die anzeigt, dass der Test positiv ist und beweist, dass die Probe die RNA des neuen Coronavirus enthält.

Was verursacht „Unsicherheit“?

Zhang Yongxiang sagte, dass ein Virus-Nukleinsäuretest eine der notwendigen Voraussetzungen für eine positive Diagnose sei. Aus technischer Sicht handelt es sich bei der Nukleinsäureuntersuchung um einen mehrstufigen Arbeitsablauf. Der gesamte Test umfasst Probenahme, Transport, Inaktivierung, Nukleinsäureextraktion, PCR-Reaktion usw. Eine fehlerhafte Bedienung oder Probleme mit Reagenzien oder Geräten in einem beliebigen Schritt können zu „falsch negativen“ oder „falsch positiven“ Proben führen.

Wenn bei der tatsächlichen Durchführung eines Nukleinsäuretests Qualitätsprobleme mit dem Nukleinsäuretestkit oder dem Probenröhrchen auftreten, führt dies zu grundsätzlich ungenauen Messungen. Darüber hinaus besteht die Gefahr eines Nukleinsäureverlusts, der zu Abweichungen vom tatsächlichen Wert führt, wenn die Menge der extrahierten Viruskonservierungslösung zu gering ist und das Volumen der Nukleinsäureelutionslösung, die dem PCR-System zum Testen hinzugefügt wird, zu niedrig ist.

Für den aktuellen Nukleinsäuretest auf das neue Coronavirus ist ein Rachenabstrich oder ein Nasen-Rachen-Abstrich erforderlich. Für die korrekte Entnahme eines Rachenabstrichs ist das gleichzeitige Abwischen beider Rachenmandeln und der hinteren Rachenwand erforderlich. Der Nasen-Rachen-Abstrich sollte vorsichtig in den Nasengang eingeführt werden, einen Moment an Nase und Gaumen verbleiben und dann langsam herausgedreht werden. Da die Entnahme von Proben an diesen beiden Orten in der klinischen Praxis bisher nur selten durchgeführt wurde, begann die Schulung und der Betrieb des Probenentnahmepersonals im Wesentlichen erst im Jahr 2020. Eine unzureichende Schulung des Personals führt zwangsläufig zu inkonsistenten Abläufen, was wiederum zu inkonsistenten Nukleinsäuretestergebnissen bei derselben Person führen kann.

▲Tester identifizieren gesammelte Proben im Labor (Foto/Visual China)

Studien haben gezeigt, dass die Atemwegsprobe mit der höchsten Nachweisrate die bronchoalveoläre Lavageflüssigkeit ist, gefolgt von Lungengewebe, aspiriertem Auswurf oder Nasopharyngeal-Aspirat und dann Nasopharyngeal-Abstrich oder Rachenabstrich. Daher ist die Untersuchung mittels Nasen-Rachen-Abstrich oder Rachenabstrich zwar bequem und schnell, aber nicht die genaueste Methode. Hat die Infektion des Patienten das mittlere oder späte Stadium der Erkrankung erreicht, konzentriert sich das Virus in den unteren Atemwegen und der Nasenrachenraum ist nicht mehr das Hauptinfektionsgebiet. Der Nasen-Rachen-Abstrich oder Rachenabstrich ist nach wiederholten Tests möglicherweise nicht genau.

Zhang Yongxiang sagte: „Verschiedene Menschen können unterschiedliche Viruslasten haben. Wenn die Viruslast besonders hoch ist, dauert die Erkennung kürzer. Wenn die Viruslast sehr niedrig ist, kann es schwieriger sein, das Ergebnis zu ermitteln.“

Tatsächlich ist es nicht schwer, sich vorzustellen, dass bei derselben Charge getesteter Proben die Gensequenzen während der Amplifikationsphase des Tests im gleichen Vielfachen amplifiziert werden. Bei Proben, die mehrere virale Gensequenzen enthalten, sind nach der Amplifikation mehr virale Gene vorhanden. Bei der Prüfung mit einem Testkit liegen sie möglicherweise näher an der Mindestnachweisgrenze des Kits und sind leichter zu erkennen. Bei Proben mit geringem Virusgehalt werden diese zwar ebenfalls im gleichen Vielfachen amplifiziert, doch bei der Untersuchung mit dem Testkit ist die Anzahl der amplifizierten Virusgene weitaus geringer als bei Proben mit mehr Virusgensequenzen. Mit anderen Worten: Nur durch mehrere Tests auf virale Nukleinsäure können wir den „schlüpfrigen Fisch“ fangen, der virale Nukleinsäure trägt.

Ein Patient wurde einmal fünf aufeinanderfolgenden Nukleinsäuretests unterzogen, von denen nur einer positiv und der Rest negativ war. Nach Überprüfung der Krankengeschichte des Patienten erfuhr der Arzt, dass der Patient Träger des humanen Immundefizienzvirus (HIV) war und seit langer Zeit Medikamente gegen HIV einnahm. Aufgrund der Wirkung der Medikamente lag der Wert des neuen Coronavirus in seinem Körper möglicherweise unter der Nachweisgrenze, was zu wiederholten negativen Nukleinsäuretests führte.

Darüber hinaus kann es durch Kreuzkontamination zwischen Proben oder durch Kontaminationen aus dem Labor während der Arbeit des Laborpersonals zu ungenauen Ergebnissen kommen. Für ein standardisiertes klinisches Labor gibt es strenge Qualitätskontrollstrategien, mit denen falsch positive Ergebnisse beim Nachweis viraler Nukleinsäuren im Allgemeinen wirksam vermieden werden können. Auch andere Faktoren, wie Veränderungen des Krankheitszustandes, unterschiedliche Geschwindigkeiten des Krankheitsverlaufs bei Patienten sowie Zeitpunkt und Zeitintervalle der Probenentnahme, beeinflussen die Testergebnisse.

Wie oft müssen Sie Nukleinsäuretests durchführen, um „sicher“ zu sein?

Als der Reporter Experten interviewte, erfuhr er, dass aufgrund der vielen Faktoren, die den Nukleinsäuretest beeinflussen, ein bis zwei oder sogar drei aufeinanderfolgende negative Nukleinsäureergebnisse keine Garantie dafür sind, dass die getestete Person nicht das neue Coronavirus in sich trägt. Für Personen, die keine engen Kontakte haben, ist das Ergebnis des Nukleinsäuretests jedoch eher eine Art „Bestandenheit“ – um sicherzustellen, dass sie bestimmte Aktivitäten bei Gruppentreffen durchführen können. Daher ist ein Test im Allgemeinen ausreichend, und gleichzeitig müssen sie auch auf den Schutz achten.

Für normale Menschen besteht daher keine Notwendigkeit für wiederholte Tests. Für wichtige Ziele sind wiederholte Tests erforderlich. Beispielsweise kann es sein, dass enge Kontakte zu Beginn eine kleine Menge Viren ausscheiden und der Rachenabstrich nicht nachweisbar ist. Dies bedeutet jedoch nicht, dass sich keine Viren im Körper befinden. Daher müssen wir mehrere Tests durchführen. Ein einzelner negativer Nukleinsäuretest ist für wichtige Ziele tatsächlich nicht sicher.

(Bild aus dem Internet)

Bei Verdachtsfällen oder engen Kontakten können mehrere Tests erforderlich sein, wenn das Erkrankungsrisiko nicht ausgeschlossen ist. Gemäß der siebten Ausgabe des Diagnose- und Behandlungsplans für das neuartige Coronavirus sind außerdem Screenings durch routinemäßige Blutuntersuchungen, Milchglasläsionen im CT der Lunge und möglicherweise Tests auf neuartige Coronavirus-spezifische Antikörper (IgG und IgM) erforderlich.

Darüber hinaus haben individuelle Unterschiede, Verträglichkeit und Vorerkrankungen bei verschiedenen Personen einen gewissen Einfluss auf die Probenentnahme. Daher hängt die Häufigkeit der Durchführung des Virus-Nukleinsäuretests von vielen umfassenden Einflussfaktoren ab.

Quellen:

1. Zhang Rui, Li Jinming. So können falsch-negative Ergebnisse bei Nukleinsäuretests auf das neue Coronavirus reduziert werden[J]. Chinese Medical Journal, 2020, 100(011): 801-804.

2. Wang Qian, Wang Jianzhong. Klinische Labormedizin[M]. Peking: People's Medical Publishing House, 2015.

3. Li Jin, Ye Guangming, Chen Liangjun et al. Analyse der Ursachen und Gegenmaßnahmen für falsch negative Ergebnisse bei Nukleinsäuretests auf das neue Coronavirus[J]. Chinesisches Journal für Labormedizin, 2020, 43(03): 221-225.

4. Wang Da, Dong Liang, Qing Song et al. Missverständnisse bei Nukleinsäuretests auf das neuartige Coronavirus[J]. Chinesisches Journal für Krankenhausinfektionen, 2020, 30(08):1167-1170.

5. Hinweis zur Veröffentlichung des Diagnose- und Behandlungsplans für die durch das neuartige Coronavirus verursachte Lungenentzündung (Testversion 8)

http://www.nhc.gov.cn/xcs/zhengcwj/202008/0a7bdf12bd4b46e5bd28ca7f9a7f5e5a.shtml

6. Hinweis zum COVID-19-Nukleinsäuretest im Peking Union Medical College Hospital

https://www.pumch.cn/detail/23552.html

Geschrieben von den Reportern Song Meng, Lai Tianying und Feng Xiaohong (Medical and Health Group)

Grafikeditor/Chen Yongjie Redakteur für neue Medien/Lv Bingxin

Produziert von: Science Central Kitchen

Produziert von: Beijing Science and Technology News | Science Plus-Kunde

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