Hoe werkt een coronatest? En waarom kwam het testen hier zo laat op gang?

Testen, testen, testen. Dat raadt de Wereldgezondheidsorganisatie aan om de covid-19-epidemie te bestrijden. Ook Nederland breidt zijn testcapaciteit uit. Maar waarom is testen een goed idee? Hoe werken deze coronatests? Welke tests bestaan er en welke worden er ontwikkeld? En waarom testen we in Europa en de Verenigde Staten zo weinig? Een explainer.

Waarom hamert de WHO zo op testen?

Stel dat je in het begin van een epidemie een grote hoeveelheid snelle en betrouwbare tests tot je beschikking hebt, genoeg om iedereen te testen die mogelijk besmet is, of die dat vermoedt, dan is het indammen van een nieuwe ziekte eenvoudig. Je spoort alle mogelijk geïnfecteerde personen op, test ze, en bij een positieve uitslag isoleer je ze. Zodra ze genezen zijn, hef je de isolatie op en kan het leven weer zijn gewone gangetje gaan. De ziekteverwekker vindt geen nieuwe slachtoffers en sterft uit.

Dat is de strategie die de Wereldgezondheidsorganisatie aanraadt.^* Bij de SARS-Cov-2-pandemie waar we nu mee geconfronteerd worden, benaderde Zuid-Korea het dichtst dit ideaal. In het prille begin van de uitbraak zette het land honderden ‘drive-through’-teststations op om besmetting met het virus vast te stellen.

Iedereen die getest wilde worden kon bij zo’n station een staaltje laten afnemen. Dat ging naar een laboratorium, waar het werd onderzocht op de aanwezigheid van het virus. Ongeveer een dag later kreeg je een sms’je met het resultaat. Positief? Dan werd nagegaan met wie je in het recente verleden contact had gehad, en werden die mensen gemaand om zich ook te laten testen.

In Zuid-Korea werden zo meer dan 300.000 mensen gecheckt. Dat werkte: de besmettingscurve werd afgeplat. Na een paar weken kwamen er nauwelijks nieuwe gevallen bij, en het dodental in Zuid-Korea staat op het moment dat ik dit schrijf slechts op 186 personen – op een bevolking van ongeveer 50 miljoen.

Deze strategie werkt het best in het begin van een epidemie. Maar als het virus al wijdverspreid is, zoals nu, is het praktisch vrijwel onmogelijk om alle mogelijk besmette personen en hun contacten op te sporen.

Wat testen die coronatests eigenlijk?

Eerst iets over testen in het algemeen. Een ideale test is:

• snel, zodat je onmiddellijk de uitslag hebt. Als je daar uren of zelfs dagen op moet wachten, weet je in die periode niet of je al maatregelen moet nemen en kun je mogelijk nog anderen besmetten.
• betrouwbaar. Dat betekent dat iedereen die besmet is positief test, terwijl iedereen die de ziekte niet heeft negatief test. Maar: geen enkele diagnostische test is 100 procent betrouwbaar. Er is altijd wel een bepaald percentage valspositieven (mensen die te horen krijgen dat ze besmet zijn, al zijn ze het niet) en/of valsnegatieven (mensen die ziektevrij verklaard worden, ook al zijn ze wel geïnfecteerd).
• eenvoudig en goedkoop: hoe minder materiaal en personeel je nodig hebt voor het afnemen, hoe makkelijker het is om massaal te testen. Het efficiëntst is het als je een test ook buiten een laboratorium kunt uitvoeren.

Geen enkele test voor SARS-CoV-2 voldoet aan deze drie ideale eigenschappen.

De meestgebruikte methode om na te gaan of iemand besmet is met SARS-CoV-2, is het opsporen van het genetisch materiaal van het virus. Dat gebeurt meestal met een zogeheten PCR-reactie,  een veelgebruikte techniek in de moleculaire biologie. Je neemt dan een staaltje van een persoon – bij SARS-CoV-2 meestal wat cellen uit de neus- of keelholte – en vervolgens bepaal je aan de hand van zo’n PCR-reactie of het monster genetisch materiaal van het virus bevat.

Een PRC-test is betrouwbaar, maar niet eenvoudig. De stalen moeten naar een lab, je hebt laboranten nodig, reagentia, en gespecialiseerde apparatuur. De test is ook traag: de reactie zelf duurt enkele uren, maar omdat de resultaten alleen in een lab kunnen worden geanalyseerd, bedraagt de doorlooptijd zomaar enkele dagen.

Op dit moment worden er elke dag nieuwe soorten genetische tests ontwikkeld die hopelijk net zo betrouwbaar zijn als de standaard PCR-tests, maar veel eenvoudiger en sneller. De eerste van deze nieuwe tests, ontwikkeld door het Amerikaanse Abbott Laboratories, werd eind maart goedgekeurd door de FDA.

Omdat dit soort tests nog zo nieuw zijn, is het onduidelijk of ze op korte termijn hun belofte kunnen waarmaken. Zijn ze inderdaad zo betrouwbaar als de fabrikanten beweren? Kunnen de fabrikanten er voldoende van produceren? En, ook niet onbelangrijk, wat zal dat kosten?

Genetische tests hebben daarnaast één groot nadeel: je kunt op het moment van testen alleen bepalen of je besmet bent, niet of je de ziekte al hebt doorgemaakt. Zodra je weer genezen bent, is er in jouw cellen geen viraal genetisch materiaal meer te bespeuren.

Met een zogeheten immuniteitstest kun je wél nagaan of je de ziekte mogelijk hebt gehad. Die test spoort niet het virus zelf op, maar de reactie van jouw lichaam op dat virus: de antilichamen, moleculen waarmee je immuunsysteem het virus bestrijdt.

Er bestaan inmiddels verschillende tests die antilichamen tegen SARS-CoV-2 kunnen detecteren. Deze immuniteitstests zijn snel en eenvoudig, maar er zijn nog grote twijfels over hun betrouwbaarheid.^* Bij de meeste nu bekende tests is het nog onduidelijk hoeveel valspositieven en valsnegatieven er precies zullen zijn.

Er is nog een methode om besmettingen met SARS-CoV-2 op te sporen: de symptomen. De normale symptomen van covid-19 – hoesten, koorts, vermoeidheid – zijn niet erg betrouwbaar als leidraad, want ze lijken sterk op de symptomen van andere aandoeningen. Bovendien heeft een nog onbekend aantal coronapatiënten geen of nauwelijks klachten.

Een laatste optie is het maken van een CT-scan van iemands longen, en op basis van de schade die je daar ziet bepalen of die persoon al dan niet geïnfecteerd is. Elk ziekenhuis heeft CT-scanners in huis. Maar ook bij deze scans bestaan bij radiologen twijfels over de betrouwbaarheid, omdat de symptomen die ermee worden opgespoord ook voorkomen bij andere ziektes, zoals een ‘gewone’ longontsteking.

Waarom kwam in veel landen het testen op covid-19 zo traag op gang?

In tegenstelling tot onder meer Zuid-Korea  kwam het testen in de meeste Europese landen en de Verenigde Staten traag op gang. Op het moment dat deze landen hun testcapaciteit wilden opvoeren, was het al te laat om alle mogelijk besmette personen en hun contacten te testen en te isoleren.

Zuid-Korea en een aantal andere Aziatische landen waren bovendien beter voorbereid op een virusuitbraak, omdat ze al ervaring hadden met de uitbraak van twee andere coronavirussen, SARS en MERS, in respectievelijk 2003 en 2012. Veel andere landen onderschatten het probleem en zagen te laat de noodzaak in van het snel opvoeren van de testcapaciteit.

Wat ook meespeelde: SARS-CoV-2 bereikte Europa en de VS vrij laat. Voor een PCR-test – de enige betrouwbare test die op dat moment beschikbaar was – heb je, zoals gezegd, veel mankracht en materiaal nodig. Op het moment dat Europa en Amerika hun testcapaciteit wilden vergroten, was de wereldwijde vraag naar tests enorm gegroeid, waardoor er een tekort was ontstaan aan reagentia en ander toebehoren.

In de Verenigde Staten was er een bijkomend probleem. Daar besloten de Centers of Disease Control (CDC) niet de PCR-test van de Wereldgezondheidsorganisatie te gebruiken, maar een eigen PCR-test te ontwikkelen. Dat liep mis. Op het moment dat het centrum eind januari de eerste testkits verstuurde, ontdekte het CDC dat de test helaas erg onbetrouwbaar was. Daardoor liep het Amerikaanse testprogramma weken vertraging op.

Heeft testen nu nog wel zin in Europa en de Verenigde Staten?

Momenteel worden in de meeste Europese landen alleen zorgverleners en mensen met symptomen die sterk wijzen op besmetting getest.  Door het beperkte aantal tests en de trage start is containment, het opsporen en isoleren van elke besmetting, niet meer haalbaar. Het virus is al te wijdverspreid.

Toch is massaal testen ook nu nog nuttig.

Ten eerste zou meer testen op besmetting ons, ook in deze fase van de pandemie, kunnen helpen om de overdracht van het virus te beperken. Als we een beter beeld hebben van wie er besmet is en wie niet, kunnen we de geïnfecteerde personen vragen zichzelf in quarantaine te plaatsen en extra voorzichtig te zijn, zodat ze geen nieuwe personen besmetten. Op dit moment is dat vooral nuttig voor mensen die door hun beroep nog steeds met andere mensen in contact komen, zoals zorgverleners.

Zodra we voorbij de piek zijn en het aantal gevallen sterk daalt, kunnen we proberen om alle mogelijke nieuwe besmettingen en hun contacten zo snel mogelijk op te sporen. Als we deze vervolgens isoleren, kunnen we een heropleving van de uitbraak voorkomen.

Ook meer testen op immuniteit zou nuttig zijn.  Als we een betrouwbare en snelle test zouden hebben, kunnen mensen snel weer aan het werk, want wie immuun is, kan waarschijnlijk op korte termijn niet meer ziek worden en ook geen anderen meer besmetten.^*

Met een betrouwbare immuniteitstest kunnen we ook de groepsimmuniteit inschatten. Hoe hoger het percentage immune personen, hoe moeilijker het is voor het virus om nog nieuwe slachtoffers te vinden. Als voldoende mensen immuun zijn, kunnen we zonder risico de social distancing-maatregelen afzwakken. Momenteel hebben we geen enkel idee hoe ver we daar nog verwijderd van zijn.

Daarvoor hoef je niet per se iedereen te testen.^* Je kunt een representatieve steekproef nemen, en op basis daarvan de mate van immuniteit in de bevolking bepalen. Dat onderzoek wordt momenteel in verschillende landen opgestart. In dit geval heb je minder last van de (on)betrouwbaarheid van immuniteitstesten. Dat zit zo: bij een individu is het een ja/nee-vraag: is iemand immuun of niet? En op basis van dat antwoord moet je een beslissing nemen: restricties opheffen of niet?

Bij het onderzoeken van immuniteit in een populatie is de betrouwbaarheid van de test maar een van de factoren die het resultaat beïnvloeden. Als je het aantal valspositieven en valsnegatieven kent, kun je op populatieniveau corrigeren voor de onbetrouwbaarheid van de test. De uitkomst van dergelijk onderzoek kan een grote impact hebben op de duur en de strengheid van de maatregelen.

Probleem blijft dat er nog veel is dat we niet begrijpen over de ontwikkeling van immuniteit tegen SARS-CoV-2. Het is waarschijnlijk dat je na besmetting en genezing immuun wordt voor het virus, maar hoelang mensen immuun blíjven is nog niet bekend. Als dat maar een paar maanden is, bestaat de kans dat we al snel nieuwe maatregelen moeten invoeren.

Massaal testen op besmetting en immuniteit zou tot slot ook onze kennis van het virus en het verloop van de epidemie sterk vergroten. Op dit moment weten we nog niet hoe dodelijk het virus precies is, omdat we mensen die geen of slechts milde symptomen hebben zelden testen.

Het werkelijke aantal besmettingen ligt dus waarschijnlijk heel wat hoger dan het aantal bevestigde gevallen. Daardoor is het moeilijk om te bepalen hoe groot de kans is dat je sterft wanneer je besmet bent. Als we meer testen, weten we beter hoe gevaarlijk dit virus is en kunnen we ons beleid daarop afstemmen.

Wat mogen we binnenkort verwachten op testgebied?

Er is beterschap op komst. Langzaam maar zeker raken de bevoorradingsproblemen opgelost.^* Nederland wil de testcapaciteit voor PCR-tests tegen half april uitbreiden tot 17.500 per dag –^* momenteel zijn dat er zo’n 4.000. In België mikt men op 10.000 testen per dag.^*  Daardoor zullen deze landen de uitbraak beter onder controle krijgen.

Door zorgverleners of de bewoners en personeel van verzorgingstehuizen te testen, kan het aantal besmettingen worden ingeperkt. Maar vanwege de tijdsduur, de mankracht en de benodigde testmaterialen is het – zeker op korte termijn – niet mogelijk om een groot gedeelte van de bevolking op deze manier te testen. Dat kan misschien wel met de nieuwe, eenvoudiger genetische tests.^* Maar zoals gezegd zullen we pas over enkele weken weten hoe betrouwbaar ze zijn, en hoe snel men deze kan produceren en distribueren.

Een aantal landen zet momenteel in op immuniteitstesten. Zo bestelde het Verenigd Koninkrijk al 3,5 miljoen antilichaamtesten,^* die een dezer dagen beschikbaar zullen zijn. Ook in België zijn er plannen om uitgebreid op immuniteit te testen,^* ook al weten we nog altijd niet goed hoe betrouwbaar deze tests zijn.

Hoe verkeerd dat kan uitpakken, bleek in Spanje. Het land bestelde meer dan een half miljoen antilichaamtesten, maar besloot ze uiteindelijk niet te gebruiken: in ongeveer 70 procent van de gevallen gaf deze test een valsnegatief resultaat.^*

Met dank aan Elske Sieswerda, arts-microbioloog en epidemioloog in het Amsterdam UMC, voor haar commentaar op een eerdere versie van dit artikel.

Meer lezen?