Es besteht dringender Bedarf, neue COVID-19-Diagnosetestlabore einzurichten und Verfahren für bestehende Labore zu entwickeln, um die neuen COVID-19-Testverfahren zu bewältigen. Die Centers for Disease Control and Prevention (CDC) geben konkrete Richtlinien für die optimale Entnahme, Handhabung und den Versand von COVID-19-Proben vor. Die CDC stellt aktuelle Richtlinien zur Labor-Biosicherheit und zu COVID-19 bereit. Alle Labormitarbeiter sollten angemessen geschult und gegebenenfalls beurteilt werden, um sicherzustellen, dass alle diese Richtlinien verstehen, denn kein Labor möchte gefährliche Ergebnisse erzielen, die sich auf Patienten, Laborpersonal und die Ergebnisse von COVID-19-Tests auswirken.

Sammeln, Handhaben und Testen klinischer Proben

Um die Herausforderungen bei der Entnahme, Handhabung und Untersuchung klinischer Proben zu bewältigen, muss das Laborpersonal anhand standardisierter Richtlinien für die Validierung diagnostischer Tests geschult werden. Vor der Testung eines Patienten muss sich das Labor darüber im Klaren sein, dass klinische COVID-19-Diagnosetests in Absprache mit dem behandelnden Arzt durchgeführt werden sollten. Die meisten Patienten, die einen Test benötigen, werden von einem Arzt überwiesen und anschließend an die nächstgelegene Teststelle geschickt. Für den ersten COVID-19-Test empfiehlt die CDC die Entnahme und Untersuchung einer Probe der oberen Atemwege.1 Für den SARS-CoV-2-Test mittels Abstrich ist eine nasopharyngeale Probe die bevorzugte Wahl.1 Ist die Entnahme eines nasopharyngealen Abstrichs nicht möglich, sind folgende Alternativen akzeptabel1:

1. Eine oropharyngeale (OP) Probe, die von einem medizinischen Fachpersonal entnommen wurde, oder

2. Ein Nasenabstrich aus der mittleren Nasenmuschel (NMT), entnommen durch medizinisches Fachpersonal oder durch Selbstentnahme vor Ort (mit einem beflockten, konischen Tupfer), oder

3. Eine Probe aus den Nasenlöchern (Nasenabstrich; NS), die von medizinischem Fachpersonal oder durch Selbstentnahme vor Ort (mit einem Tupfer aus beflocktem oder gesponnenem Polyester) entnommen wurde.

Wenn sowohl NP- als auch OP-Abstriche entnommen werden, ist es wichtig, diese in einem einzigen Röhrchen zu kombinieren, um die Testsensitivität zu maximieren und die Testressourcen zu begrenzen. Darüber hinaus empfiehlt die CDC, Proben der unteren Atemwege zu testen, sofern verfügbar.1 Bei Patienten mit produktivem Husten sollte Sputum entnommen und auf SARS-CoV-2 getestet werden. Die Induktion von Sputum wird nicht empfohlen. Bei der Sputumentnahme sollte das Labor den Patienten bitten, den Mund mit Wasser auszuspülen und anschließend kräftig zu husten. 2–3 ml Sputum sollten direkt in einen sterilen, auslaufsicheren Sputumsammelbecher mit Schraubverschluss oder einen sterilen Trockenbehälter gegeben werden.1

Bei klinischer Indikation (z. B. bei Patienten mit invasiver Beatmung) sollte eine Aspirat- oder Bronchoalveolarlavageprobe der unteren Atemwege entnommen und als Probe der unteren Atemwege untersucht werden.1 Jede entnommene Probe muss die 1. eindeutige Patientennummer, 2. Laboranforderungsnummer und 3. Probenart enthalten. Die entnommenen Proben sollten bis zu 72 Stunden nach der Entnahme bei 2–8 °C gelagert werden. Sollte es zu einer Verzögerung bei der Untersuchung oder beim Versand kommen, sollten die Proben bei -70 °C oder darunter gelagert werden.

RT-PCR-Test

COVID-19-Testlabore testen auf COVID-19 mittels einer Reverse-Transkriptase-Polymerase-Kettenreaktion (RT-PCR). Diese dient dem Nachweis der Virus-RNA in entnommenen Proben der oberen und unteren Atemwege. Positive Ergebnisse schließen eine bakterielle Infektion oder eine Koinfektion mit anderen Viren nicht aus.2 Der nachgewiesene Erreger ist möglicherweise nicht die eindeutige Ursache der Erkrankung. Alle positiven Ergebnisse müssen den zuständigen Gesundheitsbehörden gemeldet werden.2 Negative Ergebnisse müssen mit klinischen Beobachtungen, der Patientenanamnese und epidemiologischen Informationen kombiniert werden.2

Antikörpertests

Antikörper bestehen aus Proteinen, die von den weißen Blutkörperchen des Körpers zur Bekämpfung einer Infektion produziert werden. Antikörper können auch lange nach Abklingen einer Infektion im Blut verbleiben. Mit Antikörpertests lässt sich feststellen, ob jemand COVID-19 ausgesetzt war. Aufgrund der großen Nachfrage besteht eine große Herausforderung darin, Testzentren für COVID-19-Antikörpertests zu entwickeln. Angesichts der weltweiten Zahl der COVID-19-Betroffenen wird in naher Zukunft ein Bedarf an COVID-19-Testlaboren bestehen, die COVID-19-Antikörpertests für zu Hause entwickeln, mehr Testzentren in der Gemeinde einrichten und diese Tests den Einrichtungen von Gesundheitsdienstleistern anbieten. Durch die Umsetzung dieser Empfehlungen wird die allgemeine Testkapazität erhöht.

Änderungen zur Verbesserung des klinischen Labors (CLIA)

Die Centers for Medicare and Medicaid Services (CMS) haben die CLIA-Richtlinien geändert, um den Anforderungen der aktuellen COVID-19-Pandemie gerecht zu werden. Während dieser Pandemie benötigen Labore, die sich an einem temporären Teststandort befinden, ein separates Zertifikat, vorausgesetzt, der ausgewiesene primäre Standort oder die Heimatbasis verfügt über ein solches Zertifikat (unter Verwendung der Adresse des primären Standorts) und die am temporären Teststandort durchgeführten Arbeiten fallen in den Rahmen des Zertifikats des primären Standorts.3 Labore benötigen ein CLIA-Zertifikat, um COVID-19-Tests durchzuführen. Gemäß CLIA ist es Laboren untersagt, menschliche Proben zum Zwecke der Diagnose, Prävention, Behandlung oder Gesundheitsbewertung zu testen, wenn sie kein gültiges CLIA-Zertifikat besitzen.3 Um eine CLIA-Zertifizierung zu erhalten, müssen Labore die gesetzlich vorgeschriebenen Anforderungen an Genauigkeit, Qualität und Zuverlässigkeit erfüllen.3 Zweck dieser Anforderungen ist es sicherzustellen, dass die Informationen, die Patienten oder ihre Gesundheitsdienstleister von einem klinischen Labor erhalten, genaue und zuverlässige Testergebnisse sind.3 Labore, die eine CLIA-Zertifizierung anstreben, müssen ein CLIA-Zertifikat beantragen, indem sie einen CLIA-Antrag ausfüllen.

ISO 15189:2012

ISO 15189:2012 ist eine internationale Norm, die die Qualitäts- und Kompetenzanforderungen für klinische Labore festlegt. Sie gliedert sich in zwei Bereiche: Managementanforderungen und technische Anforderungen. Zu den Managementanforderungen gehören die Dokumentenkontrolle, die Dokumentation von Korrektur- und Präventivmaßnahmen bei nicht konformen Aktivitäten sowie Evaluierungen und Audits. Die technischen Anforderungen umfassen Anforderungen an das Laborpersonal, das Laborinformationsmanagement sowie die Berichterstattung und Freigabe von Testergebnissen.8 Die Norm konzentriert sich auf Qualitätsmanagement und die Implementierung kontinuierlicher Qualitätsverbesserungsprogramme, um Laboren die Genauigkeit und Zuverlässigkeit ihrer Testergebnisse zu gewährleisten. Die ISO 15189 ermutigt Labore, Verbesserungsmöglichkeiten zu identifizieren und ihre Mitarbeiter in die Problemlösung und Implementierung einzubeziehen. Die Akkreditierung nach ISO 15189 ermöglicht es Laboren, prä- und postanalytische Fehler zu minimieren und die Qualität der Ergebnisse zu verbessern. In mehreren Ländern ist die ISO 15189-Akkreditierung für klinische Labore verpflichtend. In den USA ist die Akkreditierung klinischer Labore nach ISO 15189 jedoch nicht verpflichtend, sondern freiwillig.9

HIPAA

Die Datenschutzbestimmungen des Health Insurance Portability and Accountability Act (HIPAA) erlauben es einer betroffenen Einrichtung, die geschützten Gesundheitsinformationen (PHI) einer Person, die mit COVID-19 infiziert oder dem Virus ausgesetzt war, unter bestimmten Umständen ohne die HIPAA-Genehmigung der Person an Strafverfolgungsbehörden, Rettungssanitäter, andere Ersthelfer und Gesundheitsbehörden weiterzugeben.7 Bei der Lagerung von Proben im klinisch-diagnostischen Labor sollten jedoch alle Proben mit dem LIMS-Barcode und der De-Kennung versehen werden. Der LIMS-Barcode und die De-Kennung sind hilfreich bei der Generierung einer eindeutigen Patientenkennung. Klinisch-diagnostische Labore und die klinische Praxis sollten Kopien aller unterzeichneten Einverständniserklärungen aufbewahren, da dies ihr Unternehmen und alle zugelassenen Mitarbeiter schützt.

COVID-19-Verpackungen gemäß UN 3373 (UN3373)

COVID-19-Proben werden der Kategorie UN3373 „Biologische Substanz Kategorie B“ zugeordnet. COVID-19-Proben, die der UN-Nummer 3373 zugeordnet sind, sind menschliche Materialien, die zu Diagnose- oder Untersuchungszwecken transportiert werden. Zu diesen Materialien gehören Exkremente, Blut und Blutbestandteile sowie andere Gewebe und Flüssigkeiten. Die Verpackung sollte aus drei Komponenten bestehen: 1) auslaufsicheren Primärbehältern; 2) auslaufsicherer Sekundärverpackung; und 3) einer Außenverpackung mit ausreichender Festigkeit für Fassungsvermögen, Masse und Verwendungszweck und mindestens einer Fläche mit den Mindestabmessungen 100 mm × 100 mm.4,11

Versand von COVID-19-Proben

COVID-19-Proben gelten als Gefahrgut. Daher müssen diese Proben gemäß den aktuellen Gefahrgutvorschriften der International Air Transport Association (IATA) verpackt und versendet werden. Die IATA arbeitet mit lokalen Behörden zusammen, um einen effektiven, effizienten und sicheren Transport von Gefahrgütern sicherzustellen und Kontaminationen zu vermeiden. Laborpersonal muss die kompetenzbasierten Schulungs- und Bewertungsgrundsätze der IATA für den Transport von Gefahrgütern absolvieren und bestehen.5,11

Labormitarbeiter

Bei der Einstellung von Laborpersonal sollte die Laborleitung darauf achten, Personen mit einem Bildungshintergrund in den Bereichen Biowissenschaften, Biomedizin, Chemie, klinische Laborwissenschaft oder Biotechnologie einzustellen. Dieser Bildungshintergrund vermittelt neuen Labormitarbeitern Kenntnisse in den Bereichen organische Chemie, Histologie, Genetik, Immunologie, Molekularpathologie und Biologie. Dies hilft neu eingestellten Labormitarbeitern, die Dynamik klinischer Proben und die Arbeit im Labor zu verstehen.

Darüber hinaus muss das Laborpersonal über gute verbale Kommunikationsfähigkeiten verfügen. Das Laborpersonal trifft sich mit Patienten und manchmal sogar mit deren Angehörigen, um das Beschaffungsprotokoll zu erläutern und Unterschriften für Einverständniserklärungen (ICF) zur Entnahme von Proben für Labortests einzuholen. Basierend auf der Anzahl der gesammelten Proben und der Anzahl der zugewiesenen COVID-19-Protokolle ist es für klinisch-diagnostische Labore, die in 8-Stunden-Schichten arbeiten, wichtig, einen Laborleiter, einen leitenden Laborkoordinator, der auch bei Verwaltungsaufgaben hilft, zwei Labortechniker, die COVID-19-Proben beschaffen, lagern und versenden, und eine Person für die Finanzen zu haben. Der Laborleiter und der leitende Laborkoordinator arbeiten zusammen, um Laborschulungen durchzuführen, ausreichend Material zu bestellen, die Terminplanung aufrechtzuerhalten, mit Gesundheitsdienstleistern zu kommunizieren und die Einhaltung der Vorschriften in allen Bereichen des diagnostischen Labors sicherzustellen. Viele diagnostische Labore beschäftigen Praktikanten im Grund- oder Aufbaustudium, die bei Verwaltungsaufgaben und dem Probenversand helfen.

Laborinformationsmanagementsystem (LIMS)

Alle Labormitarbeiter sollten in der Verwendung eines LIMS geschult werden. Ein LIMS ist eine sichere Desktop- oder Webanwendung, die für die genaue, automatisierte Datenübertragung aller demografischen und klinischen Daten jeder gesammelten Probe benötigt wird. Da ein dringender Bedarf an klinisch-diagnostischen Tests von COVID-19-Proben besteht, hilft eine Coronavirus-Laborsoftwarelösung dabei, Fehler zwischen dem klinischen Standort und dem klinisch-diagnostischen Labor zu vermeiden. Ein COVID-19-LIMS ist beispielsweise ein effizientes Tool zur Erfassung des überweisenden Arztes, der Art der gesammelten Probe, des Standorts jeder Probe, der bestätigten Diagnose jeder gesammelten Probe usw. Labortechniker sollten für die Eingabe der Daten in das LIMS für jede gesammelte Probe verantwortlich sein. Ein LIMS ist nützlich, um genaue Daten zu generieren, die für Berichtszwecke benötigt werden. Auf eine Cloud-LIMS-Software kann sogar über ein Tablet oder Mobilgerät zugegriffen werden, was für entfernte Teststandorte und zur Betriebsverwaltung nützlich ist11.

Minimierung der Risiken gemäß den CDC-Richtlinien zur biologischen Sicherheit im Labor

Für die Entnahme von COVID-19-Proben ist persönliche Schutzausrüstung (PSA) bereitzustellen. COVID-19-Diagnosetestlabore müssen ihren Mitarbeitern Gesichtsschutz oder Schutzbrillen, Atemschutzmasken der Klasse N95 oder höher, Schutzkittel, Handschuhe, Zentrifugenschutzbecher und versiegelte Zentrifugenrotoren zur Verfügung stellen.6 Diese Labore sollten über Geräte zur Probenverarbeitung, Virusisolierung, routinemäßigen diagnostischen Tests und Umweltprobentests verfügen. Die Dekontamination von Arbeitsflächen und Geräten mit geeigneten, EPA-registrierten Desinfektionsmitteln ist zwingend erforderlich, und ein Laborabfallmanagement muss vorhanden sein.6 Gemäß den IATA-Gefahrgutvorschriften sind ausreichende Vorräte für Verpackung und Versand vorgeschrieben.6 Das Labor muss sicherstellen, dass ausreichende Vorräte an Desinfektionsmitteln, Desinfektionstüchern, Reinigungsmitteln und PSA stets aufgebraucht sind.

Abschluss

Die größten Herausforderungen für klinisch-diagnostische Labore sind 1) die Vermeidung von Kontaminationen innerhalb des Labors, 2) die Deckung des Bedarfs an klinischen Labortests und 3) die Aufrechterhaltung eines effizienten und auf Fehlervermeidung ausgerichteten Labors. Um Gefahrensituationen vorzubeugen und eine genaue Berichterstattung über diagnostische Tests zu gewährleisten, sind ausreichend Personal, Material und entsprechende Schulungen erforderlich. Dieser Artikel skizziert die wichtigsten Schritte, die Managern und Leitern dabei helfen, die Einrichtung eines COVID-19-Diagnosetestlabors zu beschleunigen. Laborleiter und -leiter können dieses Dokument als Hilfsmittel bei der Auswahl und Einstellung von Personal, bei der erforderlichen Schulung zu Vorschriften für den Versand von COVID-19-Proben, bei standardisierten Protokollen zur Entnahme und Validierung von COVID-19-Tests, bei der Bedeutung des Einsatzes von LIMS usw. verwenden. Es ist wichtig, ein Modell zu haben, das dabei hilft, die Herausforderungen zu bewältigen, die mit dem aktuellen, dringenden Bedarf an diagnostischen Tests von COVID-19-Proben verbunden sind.