Influenzadiagnostische Methoden: RT-PCR vs. RIDTs

Februar 19, 2019

Suzanne Leech, PhD

Die Grippesaison 2017-2018 war in den USA die schlimmste seit 1976. Es gab schätzungsweise 80.000 Todesfälle und eine Rekordzahl von 900.000 Krankenhausaufenthalten wegen Influenza und deren Komplikationen. Eine schnelle und genaue Diagnose der Grippe kann Leben retten, indem sie eine frühzeitige Behandlung ermöglicht, Geld sparen, indem sie eine unangemessene Behandlung verhindert, und Epidemien verhindern, indem sie die Virusübertragung minimiert.

Für eine genaue Diagnose gilt die Reverse Transkription PCR (RT-PCR) als Goldstandard. Influenza-Schnelltests (RIDTs) sind zwar schnell und praktisch, liefern aber oft falsch-negative Ergebnisse. Die WHO empfiehlt sogar, dass „die Verwendung von RIDTs bei Krankenhauspatienten im Allgemeinen nicht empfohlen werden sollte, wenn RT-PCR- oder Immunfluoreszenztests für Influenza zur Verfügung stehen“

Und dennoch haben sowohl die CDC als auch die WHO RIDTs in ihr Repertoire der empfohlenen Diagnoseinstrumente aufgenommen. Dieser Artikel befasst sich mit den beiden sehr unterschiedlichen Tests und erörtert, wann und warum Kliniker den einen oder den anderen wählen.

Benutzerfreundlichkeit und Tragbarkeit

RIDTs sind einfach zu handhabende Dipsticks, Karten oder Kassetten, die keine Laborbedingungen oder umfangreiche Schulungen erfordern – ein großer Vorteil für isolierte Kliniken mit wenig Personal und Laborausrüstung. Aufgrund ihrer Größe sind sie leicht zu transportieren, und bei einer Temperatur zwischen 4 °C und 30 °C sind RIDTs etwa 18 Monate lang haltbar.

RT-PCR hingegen muss von hochqualifiziertem Personal mit sperrigen, teuren Geräten in speziellen Labors durchgeführt werden. In den USA müssen die Tests in akkreditierten klinischen Labors durchgeführt werden, und in Entwicklungsländern müssen die Kliniken die Proben möglicherweise viele Kilometer weit zu Diagnosezentren schicken.

Geschwindigkeit der Diagnose

Der größte Vorteil der RIDTs ist die kurze Testzeit: weniger als 15 Minuten, verglichen mit einer bis acht Stunden für RT-PCR. RIDTs sind Point-of-Care-Tests (POC), so dass die Proben nicht an zentrale Labors geschickt werden müssen; daher können Kliniker viel früher mit der antiviralen Behandlung beginnen, was für Hochrisikopatienten von entscheidender Bedeutung ist. Die CDC empfiehlt, dass Kliniken nicht auf eine Laborbestätigung der Influenza warten sollten, bevor sie mit einer antiviralen Behandlung beginnen.

Spezifität und Sensitivität

Die RT-PCR gilt als die genaueste Diagnosemethode mit 90 bis 100 Prozent Sensitivität (die Rate der richtig positiven Ergebnisse) und Spezifität (die Rate der richtig negativen Ergebnisse), je nach Stamm, Alter des Patienten und Tag der Untersuchung. Die PCR-Methode kann nach dem dritten Tag der Infektion bei Erwachsenen eine leicht verringerte Empfindlichkeit aufweisen, ist aber zu diesem Zeitpunkt besser als andere Tests. Durch die Verwendung von Primern, die spezifisch für RNA-Sequenzen sind, kann die RT-PCR die Influenza bestätigen und zwischen Stämmen und Subtypen unterscheiden. Durch weitere Analysen kann die Empfindlichkeit eines Stammes gegenüber antiviralen Wirkstoffen ermittelt werden, was während einer Epidemie eine nützliche Ressource darstellt. Allerdings müssen die Laboranten die Primer regelmäßig aktualisieren, um mit der Antigenverschiebung Schritt zu halten und die Zuverlässigkeit des Tests aufrechtzuerhalten.

RIDTs haben eine Spezifität von 90 bis 95 Prozent, was zu wenigen falsch-positiven Ergebnissen führt. Die gemeldete Sensitivität schwankt zwischen 4,4 Prozent und 100 Prozent, meistens jedoch zwischen 40 und 70 Prozent, so dass falsch-negative Ergebnisse häufig vorkommen, insbesondere während der Hochsaison der Grippe. RIDTs weisen eine wesentlich höhere Empfindlichkeit auf, wenn sie innerhalb der ersten drei Tage nach der Infektion bzw. bei Kindern innerhalb von sieben Tagen eingesetzt werden. Die meisten Kits können zwischen Influenza A und B unterscheiden, aber nicht zwischen Subtypen innerhalb von A oder B: 2009 konnten RIDTs die pandemische H1N1-Influenza-A-Infektion nicht von den saisonalen Influenza-A-Viren unterscheiden.

Kosten

RIDTs kosten jeweils etwa 20 US-Dollar, während RT-PCR-Tests mit 90 US-Dollar teurer sind und die Echtzeit-RT-PCR deutlich mehr kostet. Die Transportkosten für abgelegene Kliniken erhöhen den Preis der RT-PCR weiter. Für viele Kliniken in den Entwicklungsländern sind RIDTs die einzigen erschwinglichen Tests, die zur Verfügung stehen.

Eine Untersuchung von Krankenversicherungsansprüchen in den USA ergab außerdem, dass die Verwendung antiviraler Medikamente um fast 50 Prozent zurückging, wenn RIDTs zur Diagnose von Influenza eingesetzt wurden, verglichen mit keinem klinischen Test. Die durchschnittlichen Behandlungskosten bei Verwendung von RIDTs beliefen sich auf 62,46 Dollar, verglichen mit 192,83 Dollar nach einer medizinischen Diagnose ohne RIDTs. Im Jahr 2003 beliefen sich die gesamten medizinischen Kosten der Influenza in den USA auf schätzungsweise 10,4 Milliarden Dollar; die weitere Verwendung von RIDTs könnte diese Ausgaben deutlich senken.

Kontroversen und Einschränkungen

Die hohe Varianz der RIDT-Empfindlichkeit ist das Ergebnis einer Vielzahl von Faktoren wie Influenzatyp, Virustiter, Altersgruppe des Patienten, Probenquelle sowie Erfahrung und Fähigkeiten des Testers. Studien zu RIDTs unterscheiden sich häufig in diesen Faktoren sowie im verwendeten RIDT-Kit. Daher ist es sehr schwierig, die Empfindlichkeit genau zu beurteilen, solange nicht mehr standardisierte Studien durchgeführt werden.

Es wurden mehrere neue RIDTs mit verbesserter Empfindlichkeit entwickelt. Das BD Veritor-System kann durch den Einsatz eines optischen Lesegeräts mit einer Empfindlichkeit von 70 bis 90 Prozent viel geringere Mengen an Influenzaviren nachweisen. Das Lesegerät kostet 300 $ und jede Kartusche 16 $, was die Kosten für einen einzelnen Test nur geringfügig erhöht.

Andererseits könnten schnellere und tragbarere POC-Tests auf der Grundlage von Nukleinsäure-Amplifikationstechnologien eines Tages klinikbasierte molekulare Tests ermöglichen, die mit der RT-PCR vergleichbar sind. Mit etwa 50 Dollar pro Test sind diese POC-Tests teurer als RIDTs und erfordern eine genaue und sorgfältige Probenentnahme sowie teure Lesegeräte. Die Empfindlichkeit dieser molekularen Schnelltests ist schwankender als die der traditionellen RT-PCR-Tests, so dass sie noch nicht als adäquater Ersatz angesehen werden können.

Wahl des Tests

Die Wahl zwischen RIDT- und RT-PCR-Methoden hängt letztlich von mehreren Faktoren ab. In einer personell unterbesetzten, schlecht ausgestatteten Klinik oder auf dem Höhepunkt einer Epidemie können RIDTs eingesetzt werden, um den Influenza-Typ bei einem Teil der Patienten mit grippeähnlichen Symptomen zu bestätigen, während die Mehrheit der Patienten ohne bestätigten Test behandelt wird. In einer solchen Situation werden Proben für Labortests entnommen, wobei der RT-PCR-Goldstandard zur Bestätigung des Infektionstyps und -subtyps für künftige Referenzzwecke und zur Verwendung bei der Epidemieerfassung und -kontrolle verwendet wird.

In weniger manischen Zeiten sind RIDTs eine nützliche, kostengünstige und schnelle Methode zur Bestätigung der Influenza, und in einigen Kliniken können sie das einzige verfügbare diagnostische Mittel sein. Bei einem negativen RIDT-Ergebnis muss der Arzt andere Faktoren – wie Exposition, Infektionsrisiko, Schwere der Erkrankung und Differentialdiagnose – berücksichtigen, wenn er entscheidet, ob eine Behandlung oder weitere Tests erforderlich sind.

Forscher müssen die Vorteile, die neuere Tests bieten können, noch bestätigen. Wenn sie in der Lage sind, die Grenzen der derzeitigen Methoden erfolgreich zu überwinden, werden sie unweigerlich zu den nächsten unverzichtbaren Instrumenten der Influenzadiagnostik werden.

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