Coronavirus: Nein, aktuelle PCR-Tests haben keine Fehlerquote von 30 bis 50 Prozent in Sensitivität und Spezifität

Update, 18. Juni 2020: Um Missverständnisse zu vermeiden, haben wir die Überschrift und den Text ergänzt. Dieser Text behandelt Fehlerquoten bezogen auf Spezifität und Sensitivität von PCR-Tests auf SARS-CoV2. Die Vortestwahrscheinlichkeit, die in bestimmten Fällen theoretisch zu unterschiedlich hohen Fehlerquoten führen kann, erklären wir in einem anderen Text ausführlich. 

Immer wieder taucht in Youtube-Videos zur Corona-Pandemie eine zentrale Behauptung auf: Die angewandten PCR-Tests seien zu 30 bis 50 Prozent falsch positiv. Das behaupten in Youtube-Videos unter anderem Internist Claus Köhnlein (860.000 Aufrufe), Onkologe Heiko Schöning (238.000 Aufrufe) und Heilpraktiker Andreas Schlecht (54.000 Aufrufe). In einem Video ist sogar die Rede von bis zu 80 Prozent falschen Testergebnissen. Mit der Behauptung ist der Vorwurf verbunden, die Corona-Pandemie sei gar nicht so schlimm und die Zahl der Infizierten liege viel niedriger als von offizieller Seite angegeben. 

PCR steht für Polymerase-Ketten-Reaktion (PCR) und wird zur Diagnostik von Infektionskrankheiten eingesetzt. Sogenannte „falsch positive Tests“ sind Tests mit einem positiven Ergebnis, obwohl der Patient sich gar nicht mit dem neuartigen Coronavirus infiziert hat. 

Wir haben die Behauptung geprüft und eine Presseanfrage an das Robert Koch-Institut geschickt. Das RKI antwortete uns per E-Mail: „Eine Angabe von 30-50 Prozent falsch positiver Tests ist nicht nachvollziehbar.“ Eine genaue Fehlerquote konnte uns das RKI auf Nachfrage nicht nennen: „Leider können wir das nicht auf eine Zahl begrenzen, dazu haben wir nicht die nötigen Daten.“ Die Behörde verwies uns an das zuständige Konsiliarlabor. 

Um wichtige Infektionserreger zu überwachen, gibt es in Deutschland sogenannte nationale Referenzzentren und Konsiliarlabore, die sich jeweils auf die Forschung zu bestimmten Bakterien, Viren oder Parasiten spezialisiert haben. Das Konsiliarlabor für Coronaviren ist das Institut für Virologie der Charité Berlin, geleitet von Christian Drosten. Er hatte gemeinsam mit seinem Team den ersten weltweiten Diagnostiktest entwickelt. Im NDR-Podcast zum Coronavirus hat er sich mehrfach zur Fehlerquote der PCR-Tests geäußert. 

Wie kann es zu falsch positiven Tests kommen? 

Das RKI schrieb uns dazu: „Falsch positive Tests können 1. durch ungewünschte Reaktion mit anderen, nicht-SARS-CoV-2 Erregern, oder 2. durch Kontamination entstehen.“  

Zu möglichen Reaktionen mit anderen Erregern hat sich Christian Drosten ausführlich im NDR-Podcast geäußert (PDF, Folge 16): „Wenn wir eine Patientenprobe testen und die ist positiv, dann ist es dieses neue Coronavirus und auf gar keinen Fall eins der bekannten anderen Coronaviren.“

Theoretisch sei es zwar richtig, dass der Test gegen das alte SARS-Coronavirus reagieren würde, wie zum Beispiel Wolfgang Wodarg in seinem Video behauptete. Allerdings sei das Virus seit 16 Jahren nicht mehr beim Menschen aufgetreten. Auch bei einigen Fledermaus-Coronaviren würde er theoretisch reagieren. Praktisch sei das jedoch irrelevant, weil diese nicht beim Menschen auftreten: „Wir testen mit diesem Test nur das neue Coronavirus beim Menschen.“ 

Weiter sagt Drosten, es sei im Rahmen der PCR-Testentwicklung eine Validierungsstudie mit einer großen Zahl echter Patientenproben durchgeführt worden, mit bekannt positiven Nachweisen anderer Coronaviren und auch aller anderen Erkältungsviren. „Und nicht ein einziges Mal hat es da eine falsch positive Reaktion gegeben. Also dieser Test reagiert gegen kein anderes Coronavirus des Menschen und gegen kein anderes Erkältungsvirus des Menschen.“

Zu der Möglichkeit falsch positiver Tests durch mögliche Kontamination schrieb uns das RKI: „In jeder Diagnostik können unter sehr besonderen Bedingungen falsche Ergebnisse auftreten, was durch die Verwendung geeigneter Kontrollen minimiert wird“. 

Was ist mit falsch negativen Tests? 

„Falsch negative Tests“ meinen Ergebnisse, bei denen infizierte Patienten fälschlicherweise als negativ getestet werden. Auch dazu kursieren Angaben, es gebe 30 Prozent falsch negative PCR-Tests. Virologe Christian Drosten sagt dazu: 

„Die PCR im Rachenabstrich ist nur in der ersten Woche zuverlässig positiv, dann verschwindet bei einigen Patienten im Hals das Virus.“ (PDF, Folge 22) 

Und: „In der zweiten Woche sind die nicht mehr ganz zuverlässig positiv. Dann hat der Patient immer noch Symptome, aber im Hals kann es dann sein, dass der Test das schon nicht mehr nachweisen kann. Das liegt nicht daran, dass der Test nicht gut wäre, sondern das liegt einfach daran, dass das Virus dann im Hals nicht mehr vorhanden ist, wohl aber in der Lunge.“ (PDF, Folge 21) 

Dieses Dilemma habe auch in Wuhan in China für Verunsicherung gesorgt: Viele Patienten mit beginnender Pneumonie seien erst in der zweiten Woche der Erkrankung in die Krankenhäuser gekommen. Ihre Rachenabstriche seien dann nicht mehr zuverlässig positiv gewesen. Deshalbe hätten die Ärzte in Wuhan auf dem Gipfel der Epidemie Diagnosen aufgrund von CT-Bildern der Lunge gestellt. Soweit sei es in Deutschland nicht. „Aber es ist einfach wichtig für Ärzte in Krankenhäusern, das zu wissen, dass späte Patienten im Rachenabstrich nicht mehr zuverlässig positiv sind, wohl aber in der Lunge“, sagt Drosten.

Der Test an sich ist also nicht fehlerhaft, aber die Entnahme einer Probe aus dem Rachen ab der zweiten Woche nicht mehr sinnvoll. Drosten zieht aus einer noch nicht validierten Studie zu den ersten Münchener Patienten auch den Schluss, dass in der Frühphase der Diagnostik die PCR aus dem Rachen nie falsch-negativ sei (PDF, Folge 10). 

Am 3. April sprach Drosten auch die immer wieder aufgestellte Behauptung über hohe falsch-negative Fehlerquoten an: „Dann sind es aber andere Aspekte, wo ich einfach nur den Kopf schütteln kann. Wo wir eigentlich relativ viel schon wissen, aber auch jetzt immer wieder die gleiche Fehlinformation verbreitet wird. Zum Beispiel habe ich jetzt gerade wieder in einer amerikanischen Zeitung gelesen: 30 Prozent der PCR-Diagnosen sind falsch negativ. Genau diese Meldung kam vor ein paar Wochen aus China auch. Und wir wissen genau, woran das liegt. Die PCR-Diagnostik aus dem Rachen ist nun mal nach der ersten Woche nicht mehr positiv.“ (PDF, Folge 27) 

Labore der Unikliniken Köln, Stuttgart und Dresden widersprechen Behauptung

Auf eine Presseanfrage von CORRECTIV nach falschen Testergebnissen haben uns die Labore der Unikliniken Köln, Stuttgart und Dresden ähnlich geantwortet. 

Rolf Kaiser vom Institut für Virologie der Universität zu Köln sagte uns am Telefon: „Unter der Vorgabe, dass der Abstrich richtig genommen wird und das Labor erfahren ist und sauber arbeitet, sind Fehlerquoten von 30 – 50 Prozent falsch positiven Testergebnissen nicht erklärbar.“ Man könne generell nie ausschließen, dass mal etwas falsch laufe und Fehler passieren, aber dafür gebe es interne Kontrollen im Test und im Labor. „Die Quoten liegen dabei deutlich unter 30 bis 50 Prozent.“

Zu der Behauptung, die Test könnten aus anderen Gründen falsch positiv sein, sagte er: „Die gebräuchlichen aktuellen PCR Test auf den Coronavirus haben kein Problem mit Kreuzreaktionen von bekannten Coronaviren. Dazu hat auch schon ein Ringversuch mehrerer Labore zur Qualitätssicherung stattgefunden.“ 

Zentralinstitut Stuttgart: „Falsch positive Ergebnisse nahezu ausgeschlossen“ 

Corinne Klett vom Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin des Klinikums Stuttgart antwortete: „Die Tests am Klinikum Stuttgart weisen eine sehr hohe Qualität mit sehr geringen Fehlerquoten auf. Insbesondere falsch positive Ergebnisse sind nahezu ausgeschlossen.“ 

Auch sie verweist jedoch darauf, dass die Abstriche gründlich genommen werden müssten. „In Krankenhäusern mit geschultem Personal sollten diese Fehler jedoch kaum auftreten.“ Weiter schrieb sie per E-Mail: „Die Tests am Klinikum Stuttgart erkennen im niedrigen Virusbereich erkrankte Patienten zu 95%, bei höheren Virus-Konzentrationen liegt die Sensitivität bei annähernd 100%.“

Bislang seien keinerlei Kreuzreaktionen bekannt, die zu falsch positiven Ergebnissen führen könnten. „Deshalb sind falsch positive Corona-PCR-Ergebnisse nahezu auszuschließen. Als Fehlerquelle kommt vor allem die Präanalytik in Frage, also beispielsweise ungenügende Abstrichtechnik, Probenverwechslung oder auch zu lange Lagerung bzw. Transportzeiten.“

Labor der Universität Dresden: „Uns sind bislang keine Fälle falsch positiver Befunde bekannt“

Alexander Dalpke, Direktor des Instituts für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene der Technischen Universität Dresden schreibt per E-Mail über sein Labor:  „Uns sind bislang keine Fälle falsch positiver Befunde bekannt“. Auf die Frage von CORRECTIV, ob in deutschen Laboren, die Erfahrung mit PCR-Tests haben und Proben untersuchen, bei denen der Abstrich korrekt genommen wurde, eine Fehlerquote von 30 bis 50 Prozent falsch positiven Tests denkbar sei, antwortete er: „Nein, die RT-PCR sind hochspezifisch (Spezifität sicher im Bereich >95/98%).“ 

Er verweist aber wie seine Kollegen auf das Problem der Abstriche. Je schlechter die Proben genommen würden, desto weiter sinke die Sensitivität. „Es gibt tatsächlich Hinweise, dass Rachenabstriche nur 70% der Erkrankten erkennen.“ Deshalb setze man nur geschultes Personal für die Abstriche ein. Und Dalpke macht auf ein weiteres Problem aufmerksam: „Falsch positive und falsch negative Ergebnisse hängen darüber hinaus davon ab wie die ‘Vortestwahrscheinlichkeit’ ist.“ 

Warum die Vortestwahrscheinlichkeit wichtig ist 

Damit ist ist die sogenannte Basisrate oder Prävalenz gemeint, also die Häufigkeit der Krankheit in der Bevölkerung. Sie verändert sich laufend. Um zu verstehen, warum das Einfluss auf den Test hat, muss man etwas ausholen. Für Tests sind generell immer zwei Werte wichtig: Sensitivität und Spezifität. Sensitivität ist die Wahrscheinlichkeit dass Infizierte auch als infiziert erkannt werden, und Spezifität die Wahrscheinlichkeit, dass Gesunde auch als gesund erkannt werden. 

Bei einem Test mit 99 Prozent Sensitivität und Spezifität werden von 100 Gesunden 99 Personen korrekt negativ getestet und eine Person falsch positiv. Testet man jedoch 100 Kranke, wird der Test 99 Personen korrektiv positiv erkennen und eine Person falsch negativ. 

Dalpke führt dieses Beispiel an, um zu verdeutlichen, dass der Test derselbe bleibt, die Wahrscheinlichkeiten sich jedoch je nach Basisrate ändern: „Der Test wird im positiven und negativen Vorhersagewert besser, wenn gezielt Populationen mit einer höheren Vortestwahrscheinlichkeit untersucht werden.“

Die PCR-Tests auf SARS-CoV-2 sind also sehr genau. Pauschale Aussagen von Kritikern wie Claus Köhnlein oder Heiko Schöning wie „der PCR-Test hat eine Fehlerquote von 30 bis 50 Prozent“ sind demnach falsch. Doch die geringe Fehlerquote reicht schon aus, um zum Problem zu werden. Je geringer die Vortestwahrscheinlichkeit in der Bevölkerung ist, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Tests korrekte Ergebnisse liefern. Das kann zu hohen Fehlerquoten führen und dazu, dass mehr Menschen falsch positiv getestet werden, als tatsächlich erkrankt sind. Das gilt insbesondere, wenn die Erkrankung immer seltener wird und gleichzeitig immer breiter getestet wird. Wir haben das ausführlich in einem weiteren Text erklärt.

Weiterführende Artikel von uns zum Thema PCR-Tests:

• Welche Rolle die Vortestwahrscheinlichkeit spielt: Link
• Warum falsch-positive Tests in der Praxis selten sind: Link
• Welche Rolle der Ct-Wert bei PCR-Tests spielt: Link
• PCR-Tests und Kreuzreaktionen mit anderen Viren: Link

Update, 23. April 2020: Wir haben die Stellungnahmen der Unikliniken ergänzt und die Bewertung gekürzt.

Update, 30. Juni 2020: Wir haben einen Fehler im Text korrigiert. Wir hatten geschrieben, Christian Drosten habe im NDR-Podcast gesagt, der PCR-Test auf SARS-CoV-2 könne auch gegen ein Rinder-Coronavirus reagieren. Das war falsch; Drosten hatte sich dabei auf einen anderen Test auf ein anderes Erkältungs-Coronavirus bezogen.