Wie funktioniert der neue Antikörpertest von Roche?

Antikörpertests auf SARS-CoV-2 sind in der öffentlichen Wahrnehmung in Verruf geraten. Die Kritik bezog sich aber vor allem auf die sogenannten Schnelltests, die ähnlich wie ein Schwangerschaftstest in kurzer Zeit zeigen sollen, ob Antikörper gegen SARS-CoV-2 vorliegen. Zum einen eignen sie sich, anders als von manchen Herstellern beworben, nicht für den Nachweis einer akuten Infektion. Das liegt daran, dass es einige Tage bis zur sogenannten Serokonversion dauert, also bis Antikörper nachweisbar sind – ein Umstand, den man beispielsweise von HIV-Tests kennt, die erst zwölf Wochen nach der Infektion ein zuverlässiges Ergebnis liefern. Das birgt die Gefahr, dass Menschen mit einem negativen Testergebnis sich sicher fühlen, aber eigentlich hochansteckend sein könnten. Das zweite Problem ist die mangelnde Spezifität vieler Antikörpertests. Das heißt, sie schlagen auch beim Vorhandensein von Antikörpern gegen andere Coronaviren, die beispielsweise Erkältungen verursachen, an. Somit halten sich möglicherweise Menschen für immun gegen SARS-CoV-2 – der endgültige Beweis, dass Antikörper Immunität bedeuten, ist übrigens auch nicht erbracht –, sie haben aber vielleicht „nur“ Antikörper gegen ein anderes Coronavirus.

Das Prinzip hinter dem Elecsys^® Anti-SARS-CoV-2-Test, der übrigens auch kein Test für zuhause, sondern ein Labortest ist, ist das Doppel-Antigen-Sandwich-Prinzip, das beispielsweise bei Tests auf Hepatitis und HIV bereits zum Einsatz kommt und auf Elektrochemolumineszenz basiert. Verwendet wird Patientenserum bzw. -plasma. Die Probe wird mit zwei im Labor synthetisierten Antigenen inkubiert – laut Roche  sind beide SARS-CoV-2-spezifisch. Eines ist mit Ruthenium (Ruthenium-(II)-tris(bipyridyl)2+) gelabelt – der Hersteller beschreibt dies als „biologische Glühbirne” –, das andere mit Biotin – einem „biologischen Anker”.  Wenn SARS-CoV-2-Antikörper in der Probe vorhanden sind, binden beide Antigene an diese Antikörper, es entsteht ein „Doppel-Antigen-Sandwich-Komplex“. Der Antikörper wird sozusagen von den beiden Antigenen eingebettet. Über den „biologischen Anker“ werden die Komplexe von paramagnetischen Kügelchen angezogen. Diese Komplexe gelangen in die Messzelle des Laboranalysegeräts – der Test läuft nur auf bestimmten Roche-Geräten. An eine Elektrode wird Strom angelegt, wodurch sie magnetisch wird. Die paramagnetischen Kügelchen mit gebundenem Komplex binden an diese magnetische Oberfläche. Dann wird eine weitere Lösung hinzugefügt, die Tripropylamin (TPA) enthält, das mit dem Ruthenium in Form einer Redoxreaktion reagiert. Dabei wird Licht der Wellenlänge 620 nm emittiert („biologische Taschenlampe“), das dann gemessen werden kann. Die Reaktion kommt nur zustande, wenn beide Antigene an den Antikörper gebunden haben. Roche erklärt das Prinzip der Elektrochemolumineszenz (ECL) in diesem Video (Achtung, hier binden zwei gelabelte Antikörper an ein zu detektierendes Antigen und bilden so das Sandwich).

Das ECL-Prinzip läuft auf Roche-Geräten mit Roche-Reagenzien. Andere Labor-Antikörpertests gegen SARS-CoV-2 basieren beispielsweise auf einem Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA) oder einem Luciferase-Immunopräzipitations-Test (LIPS-Assay). Auf Grundlage des LIPS-Assay wurde ein nicht-kommerzieller Antikörpertest auf SARS-CoV-2 von Wissenschaftlern des San Raphaele Hospitals in Mailand entwickelt. Mit ihm sollen beispielsweise nun tausende Kinder, die im Rahmen der Früherkennungsstudie zu Typ-1-Diabetes „Fr1da plus“ auf Autoantikörper gegen Insulin untersucht werden, nun auch auf das Vorhandensein von Antikörpern gegen SARS-CoV-2 getestet werden.