„Sehr viele Laborunternehmen“ - Wie Deutschland seine große Testkampagne gegen Corona meistert

Deutschland hat seine Testkapazität ungeheur hochgefahren – in Form von sogenannten PCR-Tests. Worum handelt es sich bei diesen und wie kann man so viele von ihnen durchführen? Darüber hat Sputnik mit einem Biotech-Unternehmen gesprochen, das in seinen Laboren bis zu tausend solcher Tests pro Tag durchführt.

Um einzuschätzen, welcher Teil der Bevölkerung eine Infektion mit SARS-CoV-2 hinter sich hat und wahrscheinlich über eine vorübergehende Immunität gegen den Erreger verfügt, kommen Antikörpertests zum Einsatz. Doch bei akuten Infektionen, die eben erst ausgebrochen oder noch im Körper aktiv sind, eignen sich andere Tests weit besser, die Bruchstücke der Erreger im menschlichen Körpers nachweisen.

Der PCR-Test weist virales Erbgut nach

Wer sich einmal mit dem Aufbau des Corona-Virus befasst hat, weiß, dass dieses mehrere Angriffspunkte für solche Tests bietet. So können Oberflächenproteine nachgewiesen werden, die in der Hülle des Virus verankert sind und diesem ermöglichen, an Körperzellen anzudocken. Auch die Struktur, von der das Erbgut umgeben ist, das sogenannten Kapsid, eignet sich dafür. Und schließlich gibt es da das Erbgut selbst, die virale RNA, die die Information zum Bau der verschiedenen Bestandteile des Virus trägt, für deren Produktion das Virus auf die Körperzelle angewiesen ist.
Der Test, der solche RNA nachweist, trägt den Namen RT-PCR-Test. Dabei wird zunächst mit einem Wattestäbchen ein Abstrich an Rachen oder Nase des Patienten vorgenommen und dann aus der Probe die RNA herausgesondert. Mit einem speziellen Enzym, der reversen Transkriptase, wird die RNA in DNA übersetzt. Diese DNA wird dann in einem nächsten Schritt in vielen Zyklen vermehrt. Die so vermehrte DNA wird schließlich in einem letzten Schritt sichtbar gemacht.

Deutschland führt bis zu 400.000 PCR-Tests in der Woche durch

Das sind die Tests, um die es geht, wenn die Rede von den Testkapazitäten ist, die in Deutschland von Woche zu Woche weiter hochgefahren wurden und ihren Höhepunkt mit über 400.000 Tests in der 14. Kalenderwoche erreichten. Da die Zahl der Verdachtsfälle immer geringer werde, sind sie danach naturgemäß wieder abgefallen, obwohl die Zahl der Labore, die ihre Tests an das Robert-Koch-Institut meldeten, gestiegen ist.
Die Tests werden nicht zentral durchgeführt, sondern bundesweit in Laboren, die die Voraussetzungen für diese Arbeit erfüllen. Drei solcher Labore befinden sich im Frankfurter Innovationszentrum Biotechnologie (FIZ), das seine Testkapazitäten im März der Landesregierung Hessen und der Stadt Frankfurt am Main angeboten hatte. Christian Garbe ist der Geschäftsführer des FIZ und hat im Sputnik-Interview die Hintergründe der Tests erklärt.

Der Test muss verschiedene Virusstämme erfassen

Da gilt zunächst: Virale RNA ist nicht gleich virale RNA, denn das Virus hatte Zeit zu mutieren und deshalb muss der Test auf alle Mutanten abzielen.

„Es ist so, dass wir wissen, dass es verschiedene Coronastämme gibt und die werden in dem Gerät abgeglichen. Wir haben inzwischen sieben unterschiedliche Coronastämme sequenziert im FIZ“, so Garbe.

Sequenzieren bedeutet, das gesamte Erbgut eines Virus zu analysieren, also die gesamte virale RNA, die im PCR dann in DNA übersetzt wird.

„Die Proben werden direkt nach der Entnahme in standardisierte Reaktionsgefäße überführt, die einen Puffer haben. Dieser Puffer ist ganz wichtig, denn er führt zur Inaktivierung der Viren und konserviert die RNA“, so Garbe. Danach wird der PCR-Test durchgeführt, der etwa vier bis fünf Stunden Zeit in Anspruch nimmt.

Schnelltests haben zu hohe Fehlerraten

Bei den Tests selbst gibt es ebenfalls Unterschiede. Schnelltests funktionieren wie Schwangerschaftstests und sind schnell in Massen durchführbar, aber ihr Nachteil liegt in der hohen Fehlerrate von bis zu 30 Prozent. „Wir haben ein Testverfahren entwickelt, das doppelt testet“, betont Garbe.

„Falsch-positive Zahlen (Anm.d.Red.: Nachweis einer Infektion, obwohl der Getestete nicht infiziert ist) hängen stark ab von den Methoden, die man anwendet. Wir versuchen eine sehr sensitive Methode, die relativ wenig falsch-positiv meldet. Grundsätzlich vermute ich aber, dass wir eine signifikante Zahl an falsch-positiv haben. Das kann durch Kontamination stattfinden oder durch geringere Sensitivitäten.“

Aber auch ein falsch-negatives PCR-Ergebnis schließe die Möglichkeit einer Infektion nicht vollständig aus. Dies hänge stark von der Qualität der Probe, dem Transportweg, der Lagerung und auch dem Zeitpunkt der Probeentnahme bei der Erkrankung ab.
Insgesamt kann das FIZ laut seinem Geschäftsführer auf 1000 bis 1300 solcher Tests pro Tag kommen. Geplant ist es aber, das Potential weiter anzuheben:

„Wir sprechen mit Unternehmen, um weitere Flächen zur Verfügung zu stellen. Wir versuchen PCR-Maschinen zu organisieren, um die Testungen weiter nach oben fahren zu können. Aber grundsätzlich sind wir schon gut unterwegs. Frankfurt ist ja kein Hotspot der Corona-Erkrankungen“, bemerkt Garbe.

Bei der Arbeit in den Laboren gilt: Vollschutz für die Mitarbeiter. „Grundsätzlich sind es Schutzmaßnahmen, die auch auf der Straße zu sehen sind, zum Beispiel Atemschutzmasken“, erklärt Garbe. Daneben tragen die Laboranten aber auch Einmalkittel, Schutzbrillen, und Einmalhandschuhe – wie man das großenteils aus Standardlabors kennt.

Von der Krebsforschung zur Corona-Überwachung

Das Frankfurter Innovationszentrum Biotechnologie hat sein Kerngebiet in der Präzisionsmedizin bei Krebserkrankungen und Krebsdiagnostik und baut hier einen großen Datenpool auf, der durch automatisierte Abgleiche sowohl die richtige Diagnose als auch die statistisch geeignetste Therapie eingrenzen kann. In der Corona-Pandemie hat das Zentrum viele Energien umgeleitet. „Wir vernachlässigen das andere nicht, aber in dieser Zeit ist natürlich Corona von absoluter Bedeutung und da gelten unsere Kräfte“, so Garbe.
Die schnelle Mobilisierung von Testkapazitäten erklärt sich der FIZ-Geschäftsführer durch den Zusammenschluss vieler kleiner bis mittelgroßer Kapazitäten: „In Deutschland haben wir sehr viele Laborunternehmen, sehr viel Knowhow, das auch an den Universitäten ist, die sich damit auskennen und das jetzt auch umsetzen“, erklärt er.

„Das ist ein großer Vorteil gegenüber den USA, die sicherlich weltweit führend sind bei Hochtechnologien. Aber wenn es darum geht, vielleicht etwas einfachere Sachen umzusetzen, haben sie Schwierigkeiten.“

Mit Blick auf Deutschland findet Garbe: „Es läuft relativ gut im internationalen Vergleich. Die Politik macht einen guten Job hier.“