Kann ein PCR-Test auch mal nicht funktionieren?

Ein leichtes Kratzen im Hals, dazu noch Husten, vielleicht etwas Fieber. Schnell wird dieser Tage befürchtet, dass es sich um eine Infektion mit dem Corona-Virus handelt. Doch ob man sich tatsächlich mit Covid-19 infiziert hat, kann letztendlich nur ein Test zeigen. Als „Goldstandard“ und zuverlässigste Testmethode gilt nach wie vor der PCR-Test. Für den Test wird Material aus dem Nasen- und Rachenraum benötigt, das Ergebnis anschließend im Labor analysiert. Doch selbst bei dieser sehr sicheren und zuverlässigen Testart kann es in seltenen Fällen zu fehlerhaften Ergebnissen kommen. Warum das so ist und welche Möglichkeiten es gibt, die Fehlerquellen zu minimieren, erklären wir hier. 

Was passiert bei einem PCR-Test genau?

  • Das PCR-Verfahren wurde 1983 entwickelt und steht für die englische Bezeichnung Polymerase Chain Reaction, auf deutsch Polymerasekettenreaktion. Die PCR ist ein System, mit dem man spezifische DNA-Sequenzen außerhalb des lebenden Organismus vermehren bzw. kopieren kann. 
  • Die DNA, die man vermehren möchte, bezeichnet man als Ausgangs-DNA. Diese DNA findet sich in der Probe, die der Tester Ihnen mit einem Wattestäbchen aus Nase und Rachen entnommen hat. 
  • Zu Beginn des PCR-Verfahrens wird die Ausgangs-DNA mit den DNA-Buchstaben, der Polymerase (ein Enzym, das diese Bausteine zusammensetzen kann) und den Primern (die anzeigen, wo sie mit dem Zusammensetzen der DNA-Bausteine beginnen sollen) in ein kleines Röhrchen gegeben. 
  • Das Gefäß wird dann in einen sogenannten „Thermocycler“ gesteckt. Das ist ein Gerät wie ein Mini-Backofen und Kühlschrank zugleich – es kann automatisch die Temperatur verändern: Es erhitzt das Röhrchen während der PCR, um es anschließend wieder abzukühlen. 
  • Dann erfolgt die eigentliche PCR: Einfach formuliert, wird durch Erhitzen und Abkühlen die DNA vervielfältigt. Die Menge der DNA wächst dabei immer mehr, weil jedes Mal eine größere Anzahl an Vorlagen zur Verfügung steht. Daher der Begriff „Kettenreaktion“. 
  • Das Corona-Virus hat jedoch keine DNA, sondern eine RNA. Das Erbgut liegt also in anderer Form vor. Deshalb ist eine Umwandlung von RNA in die entsprechende DNA notwendig. Das wird durch ein Enzym namens Reverse Transkriptase (RT) bewerkstelligt. 
  • Beim Erkennen des Virus kommt die Besonderheit des Corona-Tests zum Tragen. Denn man kann schon während der Laufzeit sehen, ob sich Sars-Cov-2 Gene in der Probe befinden. Das funktioniert über Fluoreszenz. Befindet sich also das Corona-Virus in der Probe, beginnt die Probe während des Verfahrens zu leuchten. 
  • Die Anzahl der Zyklen, die eine PCR-benötigt um eine nachweisbare Menge an Virus DNA (umgewandelte RNA) zu enthalten (oder eben nicht), wird als sogenannter CT-Wert angegeben. Genauere Informationen, wie dieser ermittelt wird, finden Sie hier
  • Je früher es leuchtet und je weniger Zyklen zum Vervielfältigen der DNA nötig waren, desto höher ist die Virenlast, die ermittelt wurde. Ein niedriger CT-Wert bedeutet demnach eine hohe Virenlast.

Wie hoch ist die Zuverlässigkeit bei PCR-Tests? 

Generell wird die Zuverlässigkeit von Tests mit Werten für die Sensitivität und die Spezifität gemessen: Je höher die Sensitivität ist, desto mehr Infizierte werden vom Test tatsächlich erkannt. Ein Test mit einer Sensitivität von beispielweise 99 Prozent identifiziert 99 von 100 Infektionen – und eine nicht. Der zweite Wert ist die Spezifität:  Die Spezifität von Tests beschreibt die Wahrscheinlichkeit, dass ein negatives Testergebnis auch wirklich negativ ist. Je höher dieser Wert ist, desto weniger Fehlalarme gibt es. Studien belegen, dass PCR-Tests sowohl bei der Sensitivität als auch der Spezifität Werte zwischen 97 bis über 99 Prozent erreichen. Das Robert-Koch-Institut (RKI) geht nach eigenen Angaben sogar von einer „Spezifität von mehr als 99,9 Prozent“ aus. Dieses Testverfahren gilt demnach als sehr zuverlässig. 

Allerdings ist kein Test fehlerfrei. Positive und negative Testergebnisse können tatsächlich in seltenen Fällen auch mal falsch liegen. Das häufigste Problem sind dabei Unsicherheitsfaktoren, die durch das Testen selbst entstehen: Wenn der Abstrich nicht richtig entnommen oder Proben falsch transportiert wurden.

Viele, die schon einmal einen PCR-Test haben machen lassen, wissen, dass so ein Abstrich im Nasen-Rachenraum nicht ganz einfach ist. Voraussetzung für eine auswertbare Probe ist, dass sich genügend Material auf dem Tupfer sammelt. Das ist zum einen von der Technik der testenden Person abhängig und wie gut und gewissenhaft  diese vorgeht und wie viele Zellen aufgenommen wurden. Zum anderen ist auch das verwendete Material entscheidend: Welches Abstrichbürstchen wird genommen? Von ganz simplen Wattebäuschchen bis hin zu sogenannten Phlox-Swabs – die deutlich mehr Material aufnehmen und damit wesentlich besser geeignet sind – kursieren verschiedenste Abstrichinstrumente, die sich deutlich in ihrer Qualität unterscheiden. Dann gibt es verschiedene Möglichkeiten, wie die Abstrich-Probe transportiert wird. Zudem muss berücksichtigt werden, wie die Probe gelagert wurde: Wurde die Sonne beispielsweise durchweg gekühlt oder hat sie auf dem Weg ins Labor Sonne oder Wärme abbekommen? All diese Faktoren können faktischen Einfluss auf das Ergebnis haben.

Uns ist bewusst, dass das Testergebnis für die getesteten Personen eine große Bedeutung hat – mit unter Umständen weitreichenden Konsequenzen. In unseren Teststationen von regensburg.coronatest.de ist es deshalb eine Selbstverständlichkeit, beim Nasen-Rachen-Abstrich äußerst gewissenhaft auf die kleinsten Details zu achten. Mit gutem Gewissen können wir Ihnen versichern, dass wir sehr sensibel mit Testung, Lagerung und Transport umgehen. Wir tun alles dafür, das Risiko zu minimieren, damit durch eine fehlerhafte Probe oder durch Ungenauigkeiten bei Lagerung oder Transport der Probe kein falsch-negativer oder falsch-positiver Test erzeugt werden kann. 

Was bedeutet PCR-Inhibition?

Eine weitere Gefahr eines fehlerhaften Testergebnisses ist die sogenannte Inhibition. PCR-Inhibitoren sind alle Faktoren, die die Vermehrung von DNA-Abschnitten durch die Polymerasekettenreaktion verhindern. Einfach gesagt ist dies eine Verschmutzung der Probe durch Fremdstoffe, was zur Folge haben kann, dass sich keine DNA-Kopien beim PCR-Verfahren bilden

Zum Beispiel kann folgendes passieren: Wenn sich eine Person unmittelbar vor einem Coronatest die Zähne putzt, Alkohol konsumiert oder sonstige Getränke und Nahrungsmittel zu sich nimmt, kann unter Umständen dessen Probe so verunreinigt sein, dass die PCR „inhibiert“, dass die Kettenreaktion also nicht mehr funktioniert. Konkret bedeutet dies, dass die Enzyme während der PCR nicht mehr richtig arbeiten können und man dann kein Ergebnis erhält.

In diesem Fall ist leider eine erneute Testung notwendig.