Wenn wir das Wort PCR hören, denken wir an die Covid-Pandemie, richtig? An die Zeit, als wir einen Nasenabstrich machen und auf das Ergebnis warten mussten … das werden wir nie vergessen. Aber wussten Sie, dass der PCR-Test nicht nur zum Nachweis von Covid verwendet wird? Es handelt sich um einen sehr wichtigen Test, der einen großen Durchbruch in der Medizin darstellt. Deshalb erklären wir Ihnen heute auf einfache und verständliche Weise, was der PCR-Test ist, welche anderen Krankheiten er nachweisen kann und wie er funktioniert.
Was ist PCR einfach ausgedrückt?
Okay, sagen wir es mal so: Stell dir vor, du müsstest in einer großen Bibliothek unter Tausenden von Büchern ein einziges Wort auf einer einzigen Seite eines einzigen Buches finden. Wie schwierig wäre das? Es ist, als würdest du ein winziges Stück DNA oder RNA finden, das genetische Material in den Zellen unseres Körpers.
Die PCR-Technologie (Polymerase-Kettenreaktion) vereinfacht diese schwierige Aufgabe. Dabei wird das kleinste gesuchte DNA- oder RNA-Fragment hunderttausende, ja sogar millionenfach vervielfältigt (Amplifikation). Das ist vergleichbar damit, die Seite mit dem gesuchten Wort in einem Bibliotheksbuch zu finden, sie in einen Kopierer einzulegen und etwa eine Million Kopien anzufertigen. Da das schwer zu findende Wort nun überall verfügbar ist, lässt es sich leicht identifizieren.
Vereinfacht gesagt, ist die PCR ein Test, bei dem eine winzige Menge einer Körperzelle – beispielsweise ein Tropfen Blut oder ein Nasenabstrich – entnommen und im Labor künstlich mit einem spezifischen DNA- oder RNA-Abschnitt vervielfältigt wird, um festzustellen, ob das Virus in der Probe vorhanden ist. Es handelt sich um einen sehr sensitiven Test, der selbst geringste Virusmengen nachweisen kann. Diese Methode gehört zur Gruppe der Nukleinsäureamplifikationstests (NAAT).
Welche Krankheiten können mittels PCR-Test nachgewiesen werden?
Obwohl der PCR-Test durch die COVID-Pandemie an Popularität gewonnen hat, wird er in der Medizin schon seit Jahrzehnten eingesetzt. Mit diesem Test lassen sich viele Dinge nachweisen. Schauen wir uns einige der wichtigsten an.
| Was lässt sich identifizieren? | Beispiele und Erläuterungen |
|---|---|
| Infektionskrankheiten | Es kann Krankheiten nachweisen, die durch Mikroorganismen wie Viren, Bakterien, Pilze und Parasiten verursacht werden. Beispielsweise wird die PCR zur präzisen Erkennung von Krankheiten wie COVID-19, Denguefieber, Grippe, Tuberkulose, HIV sowie Hepatitis B und C eingesetzt. |
| Genetische Erkrankungen | Manche Krankheiten werden durch Gene vererbt. Die PCR hilft, bestimmte Veränderungen (Mutationen) in diesen Genen zu identifizieren. Beispiele: Mukoviszidose, Chorea Huntington. |
| Krebs | Dieser Test kann spezifische genetische Veränderungen in Krebszellen identifizieren. Dies kann Ärzten helfen, Medikamente auszuwählen, die gezielt gegen diese Krebsart wirken (zielgerichtete Therapie). |
| Pränatale Tests | Die PCR-Technologie wird in Tests eingesetzt, um im Voraus festzustellen, ob ein Kind im Mutterleib genetische Erkrankungen hat. |
| Forensische Wissenschaft | Aus einem winzigen Blutfleck oder Haar, das an einem Tatort gefunden wurde, wird DNA extrahiert, mithilfe der PCR-Technologie vervielfältigt und zur Identifizierung von Verdächtigen verwendet. |
Wie nimmt man eine Probe für einen PCR-Test?
Die Art der Probenentnahme für einen PCR-Test hängt davon ab, nach welcher Krankheit gesucht wird. Die Probenentnahmemethode ist für jede Erkrankung unterschiedlich.
| Probenahmeverfahren | In welcher Situation wendet man das an? |
|---|---|
| Eine Blutprobe (Bluttest) | Zur Erkennung genetischer Erkrankungen sowie bestimmter Viren (z. B. HIV, Hepatitis B/C), die ins Blut gelangt sind, wird eine Blutprobe entnommen. |
| Nasen-Rachen-Abstrich | Das ist die Methode, die wir alle kennen. Erinnern Sie sich noch, als Sie sich während der Covid-Pandemie einen Teststreifen in die Nase gesteckt haben? Mit dieser Methode lassen sich Viren nachweisen, die die Atemwege befallen (COVID-19, Grippe, RSV). |
| Biopsie | Diese Probe wird aus einem kleinen Stück Gewebe eines Krebstumors oder des Knochenmarks entnommen und dient dazu, nach genetischen Veränderungen in den Zellen zu suchen. |
| Amniozentese | Dies geschieht, um den genetischen Zustand des Babys zu testen, indem man der schwangeren Mutter eine kleine Menge des Fruchtwassers entnimmt, das das Baby umgibt. |
| Präimplantationsdiagnostik | Bei der In-vitro-Fertilisation (IVF) wird diese Methode verwendet, um einige Zellen des Embryos auf genetische Erkrankungen zu untersuchen, bevor er in die Gebärmutter der Mutter eingesetzt wird. |
In den meisten Fällen ist für einen PCR-Test keine besondere Vorbereitung nötig. In manchen Fällen, beispielsweise bei einer Biopsie, erhalten Sie jedoch im Voraus die notwendigen Anweisungen von Ihrem Arzt.
Wie funktioniert die PCR-Technologie?
Okay, schauen wir uns nun an, wie diese erstaunliche Technologie genau funktioniert. Das ist etwas wissenschaftlich, aber ich werde es einfach erklären.
1. Probenvorbereitung: Zuerst wird DNA oder RNA aus der von Ihnen entnommenen Probe (Blut, Sekrete usw.) isoliert.
2. Herstellung der Mischung: Anschließend wird die isolierte DNA/RNA mit speziellen Chemikalien vermischt. Hauptbestandteil dieser Mischung ist das Enzym DNA-Polymerase . Dieses Enzym ist für die Vervielfältigung der DNA verantwortlich.
3. Heiz- und Kühlzyklus: Nun wird das kleine Röhrchen mit dieser Mischung in eine spezielle Maschine gegeben. Diese Maschine erhöht und senkt die Temperatur sehr schnell.
- Denaturierung: Zunächst wird die Temperatur auf etwa 95 Grad Celsius erhöht. Dadurch trennen sich die beiden DNA-Stränge.
- Annealing: Anschließend wird die Temperatur auf etwa 55 Grad gesenkt. Dann werden kleine DNA-Abschnitte (Primer), die zu dem gesuchten DNA-Fragment passen, an die getrennten DNA-Stränge angefügt.
- Wiedererwärmung (Verlängerung): Anschließend wird die Temperatur auf etwa 72 Grad erhöht. Dann tritt das Enzym DNA-Polymerase ein und synthetisiert anhand des Primers einen neuen DNA-Strang, der mit dem ursprünglichen DNA-Strang übereinstimmt.
4. Vervielfältigung: Nun sind zwei Kopien eines DNA-Strangs entstanden. Dieser Temperaturzyklus wiederholt sich etwa 30-40 Mal. In einem Zyklus verdoppelt sich die DNA-Menge. Aus zwei werden vier, aus vier werden acht, aus acht werden sechzehn… Nach etwa 30 Zyklen sind mehr als eine Milliarde Kopien des ursprünglichen DNA-Strangs entstanden.
Nun ist das DNA/RNA-Fragment, das zuvor zu klein war, um nachgewiesen zu werden, groß genug geworden, um problemlos detektiert zu werden.
Gibt es verschiedene Arten von PCR-Tests?
Ja, es gibt im Wesentlichen zwei Arten, die wir beachten müssen.
- Reverse-Transkriptase-PCR (RT-PCR): Einige Viren, wie z. B. Covid-19, Influenza und HIV, speichern ihre genetische Information in RNA statt in DNA. Die normale PCR kann nur DNA kopieren. Bei der RT-PCR wird daher zunächst ein spezielles Enzym (die Reverse Transkriptase) verwendet, um die RNA in DNA umzuschreiben. Die entstehende DNA wird als komplementäre DNA (cDNA) bezeichnet. Anschließend findet die normale PCR statt.
- Echtzeit-PCR / Quantitative PCR (qPCR): Dies ist eine etwas fortgeschrittenere Methode. Dabei wird während der DNA-Replikation ein Fluoreszenzfarbstoff an die DNA gebunden. Mit zunehmender Menge der replizierten DNA steigt auch die Fluoreszenzintensität. Das Gerät misst diese Fluoreszenz. So lässt sich in Echtzeit feststellen, ob die relevante DNA in der Probe vorhanden ist oder nicht. Darüber hinaus liefert die Methode auch eine grobe Schätzung der Virusmenge in der ursprünglichen Probe (Viruslast). Ein Echtzeit-RT-PCR- Test, der beide Methoden kombiniert, wird häufig zum Nachweis von COVID-19 eingesetzt.
Was bedeutet der PCR-Bericht?
Es ist sehr wichtig, einen PCR-Befund zu verstehen, wenn man ihn erhält.
- Nachgewiesen / Positiv: Wenn in Ihrem Bericht „Nachgewiesen“ oder „Positiv“ steht, bedeutet das, dass Ihre Probe Teile des Virus oder das gesuchte genetische Material enthielt. Kurz gesagt: Sie sind wahrscheinlich infiziert.
- Nicht nachweisbar / Negativ: Dies bedeutet, dass die relevanten DNA-/RNA-Fragmente in der untersuchten Probe nicht gefunden wurden. Das heißt, Sie sind höchstwahrscheinlich nicht infiziert.
Aber hier ist etwas sehr Wichtiges: Wenn Sie sich in den frühen Tagen einer Infektion testen lassen (insbesondere bevor Symptome auftreten), kann die Virusmenge in Ihrem Körper gering sein und der PCR-Test sie möglicherweise nicht nachweisen. Selbst wenn Ihr Testergebnis „Nicht nachweisbar“ lautet, sollten Sie, falls Sie weiterhin Symptome haben, mit Ihrem Arzt oder Ihrer Ärztin sprechen und deren/dessen Rat befolgen. Möglicherweise werden Sie gebeten, sich in einigen Tagen erneut testen zu lassen.
Wie lange es dauert, bis die Ergebnisse vorliegen, hängt von der Art des Tests ab. Nasenabstriche (z. B. auf COVID-19 oder Grippe) liefern in der Regel innerhalb von 24 Stunden Ergebnisse. Bluttests und Biopsien zur Abklärung genetischer Erkrankungen können hingegen eine Woche oder länger dauern.
Wenn Sie Fragen oder Bedenken bezüglich eines PCR-Tests oder dessen Ergebnissen haben, sprechen Sie unbedingt mit Ihrem Arzt darüber.
Kernaussage
- Der PCR-Test ist nicht nur ein Test für COVID-19. Es handelt sich um einen sehr leistungsfähigen und genauen medizinischen Test, der zur Diagnose verschiedener Infektionen, genetischer Erkrankungen und Krankheiten wie Krebs eingesetzt wird.
- Diese Technologie kopiert eine sehr kleine Menge DNA oder RNA in einer Probe millionenfach und bringt sie so auf ein leicht nachweisbares Niveau.
- Selbst wenn der PCR-Test negativ ausfällt (nicht nachweisbar), bedeutet das Auftreten von Symptomen nicht mit absoluter Sicherheit, dass man nicht erkrankt ist. Dies kann insbesondere im Frühstadium einer Infektion der Fall sein.
- Ihr Arzt ist die beste Ansprechperson für alle Fragen und Bedenken, die Sie bezüglich Ihrer Testergebnisse und Ihres Gesundheitszustands haben. Zögern Sie daher nicht, mit ihm oder ihr zu sprechen.
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