Diagnostic Escape Mutation – Erklärung & Bedeutung

Was ist eine Diagnostic Escape Mutation?

Eine Diagnostic Escape Mutation (auf Deutsch: diagnostische Escapemutation) bezeichnet eine genetische Veränderung in einem Krankheitserreger – zum Beispiel in einem Virus, Bakterium oder Parasiten – die dazu führt, dass der Erreger von einem oder mehreren standardisierten Diagnosetests nicht mehr korrekt erkannt wird. Der Erreger „entkommt“ sozusagen dem diagnostischen Nachweisverfahren, obwohl eine Infektion tatsächlich vorliegt.

Dieses Phänomen ist klinisch und öffentlich-gesundheitlich hoch relevant, da es zu falsch-negativen Testergebnissen führen kann. Infizierte Personen werden dabei fälschlicherweise als nicht infiziert eingestuft, was die Verbreitung von Infektionskrankheiten fördern und die individuelle Behandlung verzögern kann.

Ursachen und Entstehung

Diagnostic Escape Mutations entstehen durch spontane Mutationen im Erbgut des Erregers. Diese Veränderungen können in Genbereichen auftreten, die für die Bindung von Testkomponenten wie Primern (bei PCR-Tests), Antikörpern (bei Antigen-Tests) oder Sonden (bei Hybridisierungsassays) entscheidend sind.

• PCR-basierte Tests: Mutationen in der Zielsequenz können dazu führen, dass die verwendeten Primer oder Sonden nicht mehr binden, wodurch die Amplifizierung ausbleibt oder schwächer ausfällt.
• Antigen-Schnelltests: Veränderungen in den Epitopen – also den Bindungsstellen für Antikörper – können die Erkennungsfähigkeit des Tests verringern oder vollständig aufheben.
• Sequenzierungsbasierte Tests: Mutationen in konservierten Referenzregionen können die Klassifizierung eines Erregers erschweren.

Besonders in der Virologie sind solche Mutationen gut dokumentiert, zum Beispiel beim Hepatitis-B-Virus (HBV), bei Influenzaviren und beim SARS-CoV-2-Virus, dessen Varianten wiederholt Anpassungen bei Diagnosetests notwendig gemacht haben.

Klinische Relevanz und Risiken

Das Auftreten von Diagnostic Escape Mutations hat weitreichende Konsequenzen:

• Falsch-negative Ergebnisse: Infizierte Patienten werden als gesund eingestuft, was eine Weiterverbreitung des Erregers begünstigt.
• Therapieverzögerung: Da keine Infektion diagnostiziert wird, wird auch keine Behandlung eingeleitet.
• Infektionskontrolle: In Krankenhäusern, Pflegeeinrichtungen oder bei der Einreisekontrolle kann dies zu erhöhtem Übertragungsrisiko führen.
• Öffentliche Gesundheit: Epidemiologische Surveillance-Daten können verzerrt werden, da Infektionsraten unterschätzt werden.

Bekannte Beispiele

Hepatitis-B-Virus (HBV)

Das Hepatitis-B-Oberflächenantigen (HBsAg) ist der wichtigste Marker zur Diagnose einer akuten oder chronischen HBV-Infektion. Mutationen im sogenannten „a-Determinanten“-Bereich des HBsAg können dazu führen, dass kommerzielle HBsAg-Tests den Erreger nicht mehr erkennen, obwohl eine aktive Infektion vorliegt. Diese Mutationen können auch durch Impfung oder Immuntherapie selektiert werden.

SARS-CoV-2

Während der COVID-19-Pandemie wurde beobachtet, dass bestimmte Varianten des SARS-CoV-2-Virus Mutationen in PCR-Zielgenen aufwiesen. So führte die Delta-Variante bei einigen Tests zu einem Phänomen namens S-Gene Target Failure (SGTF), das jedoch in diesem Fall als Surrogatmarker für die Variant-Identifikation genutzt wurde. Neuere Varianten machten regelmäßige Aktualisierungen der Testsysteme notwendig.

Influenzaviren

Bei Influenza-Schnelltests (Rapid Influenza Diagnostic Tests, RIDTs) wurden Veränderungen im Hämagglutinin- oder Neuraminidase-Protein beschrieben, die die Sensitivität der Tests beeinflusst haben.

Diagnose und Umgang

Um Diagnostic Escape Mutations zu erkennen und ihnen entgegenzuwirken, sind folgende Strategien wichtig:

• Multigentarget-Assays: PCR-Tests, die mehrere Genziele gleichzeitig erfassen, sind weniger anfällig für Escapemutationen in einem einzelnen Zielbereich.
• Genomische Surveillance: Regelmäßige Sequenzierung von Erregern ermöglicht die frühzeitige Erkennung neuer Mutationen und die Anpassung von Tests.
• Testaktualisierungen: Diagnostikhersteller müssen ihre Assays regelmäßig an neue Erregervarianten anpassen und validieren.
• Kombination mehrerer Testmethoden: Bei klinischem Verdacht trotz negativem Testergebnis sollten ergänzende Diagnosemethoden eingesetzt werden.

Bedeutung für die öffentliche Gesundheit

Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) und nationale Gesundheitsbehörden wie das Robert Koch-Institut (RKI) betonen die Notwendigkeit einer kontinuierlichen Erregerüberwachung und der regelmäßigen Überprüfung diagnostischer Assays auf ihre Leistungsfähigkeit gegenüber zirkulierenden Varianten. Laboratorien sind angehalten, bei unerwarteten oder inkonsistenten Testergebnissen weiterführende Untersuchungen einzuleiten.

Quellen

1. World Health Organization (WHO): Laboratory Biosafety Manual and Guidance on Risk Assessment, 4th Edition, 2020. Verfügbar unter: https://www.who.int
2. Gerlich, W.H. et al.: Hepatitis B surface antigen escape mutants and their diagnostic significance. Journal of Medical Virology, 2007. PubMed PMID: 17596820.
3. Ziegler, K. et al.: SARS-CoV-2 variants and impact on diagnostics, vaccines and therapeutics. Deutsches Ärzteblatt International, 2021. DOI: 10.3238/arztebl.m2021.0054.