Methoden der Inzidenztestung

Die Kenntnis der HIV-Inzidenz (Anzahl der Neuinfektionen pro Jahr je 100.000 Einwohner) ist von wesentlicher epidemiologischer Bedeutung. Traditionell wird die Inzidenz anhand der Neuinfektionen in einer Kohorte, die im Laufe eines Zeitabschnittes erworben wurden, ermittelt. Solche Langzeitstudien sind jedoch teuer, zeitintensiv und oft nicht repräsentativ, da eine wiederholte HIV-Testung bei den Kohorten-Mitgliedern zu einer Verhaltensveränderung führen kann. Am RKI werden HIV-Inzidenzabschätzungen mithilfe von statistischen Modellrechnungen aus den HIV-Meldungen gemäß Infektionsschutzgesetz, den AIDS-Fallzahlen und AIDS- und HIV-Todesfallberichten durchgeführt. Aufgrund des Rückgangs der AIDS-Fallzahlen im Zeitalter der antiretroviralen Kombinationstherapie gab es internationale Bestrebungen laborbasierte Lösungsansätze für die Inzidenzbestimmungen mittels Blutproben aus Querschnittserhebungen zu finden.

In den letzten Jahren wurde daher eine Reihe serologischer "Inzidenztests" entwickelt, die auf der Reifung der HIV-1-spezifischen Antikörper (insbesondere der Immunglobuline G; IgG) innerhalb der ersten zwei Jahre nach Serokonversion beruhen.Grundsätzlich basieren sie entweder auf dem

• absoluten Titeranstieg der HIV-spezifischen Antikörper oder
• dem relativen Titeranstieg HIV-spezifischen IgG unter den Gesamt-IgG oder
• der Zunahme der Antikörper-Bindungsstärke (Avidität) während der Antikörperreifung.

Mithilfe definierter Grenzwerte können die resultierenden Messwerte einer "kürzlich erworben (rezenten)" oder "länger bestehenden (chronischen)" HIV-Infektion zugeordnet werden. Der sich daraus ergebende zeitliche Grenzwert zwischen rezent und chronisch bzw. die durchschnittliche Zeit, die ein Individuum als rezent infiziert eingestuft wird (mean duration of recent infecton; MDRI), variiert je nach Test, liegt aber meist zwischen ca. 4-6 Monaten Infektionsdauer.

Viele solcher Inzidenztests beruhen auf Modifikationen von kommerziell erhältlichen HIV-Nachweis- (Screening-) oder Bestätigungstests (Immunoblots). Zu nennen sind hier:

• die Titer-basierten Inzidenztests (modif. Screening-Test), bei denen durch hohe Serum-Vorverdünnungen niedrige HIV-Antikörper-Titer in der frühen Infektionsphase nicht/in geringerem Maße detektiert werden (genannt: "less-sensitive" oder "detuned" ELISAs),
• die Aviditäts-basierten Inzidenztests (modif. Screening-Test), bei denen die bindungsschwächeren (nicht-aviden) HIV-Antikörper der frühen Infektionsphase in Anwesenheit eines denaturierenden Agens in Lösung gehen bzw. bleiben und somit nicht/in geringerem Maße detektiert werden,
• einem speziell entworfenen Algorithmus, bei dem die Banden-Intensivität des kommerziell erhältliche HIV-Immunoblot "INNO-LIA" aufsummiert werden und rezente Infektionen unterhalb eines Grenzwertes liegen.

Der einzige kommerzielle, ausschließlich für epidemiologische Studien zugelassene HIV-1-Inzidenztest war für viele Jahre der BED-Capture-ELISA (BED-CEIA). Er wurde in den Centers for Disease Control and Prevention (CDC) in Atlanta/USA entwickelt und beruht auf dem relativen Titeranstieg von HIV-spezifischen IgG-Antikörpern. Er wurde seither weltweit in großen Studien angewendet, ist aber mittlerweile nicht mehr kommerziell erhältlich. Seit 2012 ist ein zweiter, Avidität-basierter Test (Limiting Antigen Avidity; LAg) im Handel erhältlich, der ebenfalls in den CDC für Querschnittstudien entwickelt wurde.

Generell weisen jedoch alle derzeit verfügbaren Inzidenztests durch individuell unterschiedliche Antikörperreifungen Fehlerraten in der Klassifizierung von rezenten Infektionen von bis zu 20% auf. Zu hohen "falsch rezent Raten" (FRR) kann es in Folge von niedrigen HIV-Antikörper-Titern kommen

• bei Personen mit AIDS im fortgeschrittenen Stadium,
• bei Personen, die eine antiretrovirale Behandlung (ARV) erhalten, oder
• bei Personen, die das Virus selbst unter Kontrolle halten ("Elite-Controller").

Des Weiteren variiert die Antikörperreifung in Abhängigkeit vom viralen HIV-1-Subtyp einer Infektion.

Die Verwendung international unterschiedlicher Testverfahren sowie die hohen Fehlerraten der Tests führten schließlich zur Gründung des "Konsortiums für die Evaluierung und Durchführung von HIV-Inzidenz Assays" (CEPHIA) im Jahr 2010 mit der finanziellen Unterstützung der Bill & Melinda Gates Stiftung. Deren Aufgabe sollte es sein, einen schnellen, kostengünstigen, einfach-robusten und präzisen Test als zuverlässige Standardmethode zur Abschätzung der Inzidenz zu benennen. Von 2013 bis 2015 arbeitete CEPHIA an der Evaluierung von 5 verschiedenen "Kandidatentesten": den kommerziellen LAg-Aviditätstest, dem BED, einem Less-sensitive/ Detuned Test und 2 weiteren Avidität-basierten Tests (Vitros Avidity and BioRad Avidity). Besonderes Augenmerk wurde auf zwei Testeigenschaften gelegt: die MDRI, die idealerweise zwischen 4 und 12 Monaten liegen sollte, und der FRR (Wahrscheinlichkeit, dass eine zufällig ausgewählte Probe aus langer Infektion rezent getestet wird), die <2% betragen sollte. Ergebnisse der CEPHIA-Evaluation zeigten, dass keiner der Tests die Zielkriterien erfüllte. Es wird daher die Verwendung eines Algorithmus anvisiert, der die Ergebnisse von 2 serologischen Tests mit klinischen Daten verbindet.

Aufgrund eines 2010 beschriebenen Avidität-basierten Assays des "HIV Diagnostics and Incidence Team" der CDC (USA) mit Verbesserungen in der Testgenauigkeit wurden 2012 innerhalb einer Kooperation des RKI mit den CDC Methodenprotokolle ausgetauscht und gemeinsam evaluiert. Die Ergebnisse der Vergleichsstudie am RKI wurden veröffentlicht.

Derzeit wird am RKI der BioRad Avidity Assay zur Rezenzbestimmung eingesetzt. Die Rezenzbestimmung anhand molekularbiologischer Methoden wird derzeit evaluiert.

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