Sweeney-Reed, C. M.^1,2*; Wolff, D.³; Faßhauer, H.³; Hörnschemeyer, S.³; Haase, A.³; Schomburg, D.4; Niggel, J.⁵, Kabesch, M.^6,7; Apfelbacher, C.^3,7
1 Medizinische Fakultät, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Magdeburg, Deutschland
2 Center for Behavioral Brain Sciences, Magdeburg, Deutschland
3 Institut für Sozialmedizin und Gesundheitssystemforschung, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Magdeburg, Deutschland
4 Institut für Biometrie und Medizinische Informatik (IBMI), Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Magdeburg, Deutschland
5 Universität Regensburg, Regensburg, Deutschland
6 Kinder-Universitätsklinik für Ostbayern (KUNO) der Universität Regensburg in der Klinik St. Hedwig der Barmherzigen Brüder Regensburg, Regensburg, Deutschland
7 Mitglied des Wissenschafts- und Entwicklungscampus Regensburg (WECARE), Klinik St. Hedwig des Krankenhaus Barmherzige Brüder Regensburg, Regensburg, Deutschland

1. Einleitung

Im März 2020 wurde von der Weltgesundheitsorganisation (WHO: World Health Organization) eine Pandemie des neuartigen SARS-CoV-2 (Engl., severe acute respiratory syndrome coronavirus type 2: Schweres-akutes-Atemwegssyndrom-Coronavirus Typ 2) Virus ausgerufen.¹ Daraufhin wurden in Deutschland, wie in zahlreichen anderen Ländern weltweit, die Schulen geschlossen. Dies geschah als Teil einer Lockdown-Strategie, um die Verbreitung des Virus durch Kontaktbeschränkungen einzudämmen. Obwohl die Infektionsinzidenz über den Zeitraum des Lockdowns deutlich niedriger wurde, erreichten die Infektionsraten trotz Hygienemaßnahmen inklusive der AHA-Regeln (Abstand, Hygiene, Alltag mit Maske)² neue Höhen, als im Herbst 2020 die Schulen wieder zum Regelbetrieb übergingen. Dazu entstehen neue, mutierte, ansteckendere Varianten des Virus, die die Verbreitung beschleunigen.³

Durch die Entwicklung und Zulassung diverser Impfstoffe entsteht eine allgemeine Hoffnung auf Rückkehr zur Normalität. Es wird jedoch noch einige Monate dauern, bis allen Zielpersonen eine Impfung angeboten werden kann. Um die Übertragung in den Schulen zu begrenzen, wurden in Bezug auf die Hygienemaßnahmen diverse Leitlinien veröffentlicht, u. a. wird darin Bezug genommen auf Lüftung der Räumlichkeiten und die Wachsamkeit beim Auftreten von Symptomen.^4,5 Darüber hinaus zählen aber aktuell immer noch auch Schulschließungen und Wechselunterricht zu den möglichen Maßnahmen, um die Verbreitung der Infektionen unter Kontrolle zu bringen.

Schulschließungen können jedoch zu gravierenden Konsequenzen führen, nicht nur bezüglich der Ausbildung von Kindern und Jugendlichen, sondern auch für deren allgemeine Gesundheit, soziale Entwicklung und geistiges Wohlbefinden.^6–10 Weitere negative Auswirkungen von Schulschließungen werden immer umfangreicher erkannt, inklusive beschränkter Möglichkeiten, Fälle von Kindesmissbrauch zu erkennen^11–14, Adipositas¹⁵ und bei Kindern, die sonst in der Schule verpflegt werden, Unterernährung¹⁶. Kinder aus beeinträchtigten sozialen Verhältnissen werden am meisten benachteiligt^17,18, besonders im Grundschulalter¹⁹. Deshalb müssen Konzepte erarbeitet und stetig angepasst werden, die sowohl in der aktuellen Pandemie als auch zukünftig umsetzbar sind, um wiederholte großflächige Schulschließungen zu vermeiden.

Surveillance-Programme mit regelmäßigem Testen, Kontaktnachverfolgung und gezielten Quarantäneregelungen gehören zu den empfohlenen Konzepten, sowohl für die Wiedereröffnung von Schulen, als auch die Vorbeugung weiterer Schulschließungen.^18,20,21 Darüber hinaus wurde eine Evaluierung der Logistik von Surveillance-Programmen, die auf PCR-basierte Pool-Testungen basieren, aktuell in einer Stellungnahme von mehreren deutschen Fachgesellschaften empfohlen, mit Blick auf die hohen Raten von falsch positiven und falsch negativen Ergebnissen durch Antigen-basierte Schnelltests.²² Eine Modellierung der temporalen Entwicklung der Virenlast bei SARS-CoV-2-Fällen wies darauf hin, dass die meisten Übertragungen in der präsymptomatischen Phase stattfinden.^23,24 Darüber hinaus haben Kinder in der Akutphase einen milderen, häufig symptomfreien Verlauf.²⁵ Beides spricht für das Testen von asymptomatischen Schüler:innen, um Ausbrüche zu vermeiden.

Im Rahmen der Studie zur Ausbruchsvermeidung von Corona an Magdeburger Schulen (STACAMA) wurde ein Surveillance-Programm entwickelt, das auf der Studie unserer Kooperationsparter, Kinderuniversitätsklinik Ostbayern (KUNO) der Universität Regensburg, Klinik St. Hedwig (MK) basiert.²⁶ Mit der Studie zur Ausbruchsvermeidung von Corona bei den Domspatzen (STACADO), wurde dort ein ähnliches Konzept, jedoch in einem Internat umgesetzt.²⁷ In Magdeburg wurde dies an zwei Modellschulen erprobt und evaluiert und soll zudem Ansatzpunkte für weitere Testverfahren in Sachsen-Anhalts Schulen schaffen. Die Rachenspülung per Gurgeln einer Kochsalzlösung wurde aus mehreren Gründen für die Probenahme gewählt. Die Rachenspülung hat sich für die Diagnostik von Atemwegsentzündungen sowohl bei Kindern²⁸ als auch spezifisch bei symptomfreien Probanden die mit SARS-CoV-2 infiziert waren, als geeignet erwiesen.²⁹ Sowohl bei symptomatischen als auch bei symptomfreien Personen wurde eine vergleichbare Sensitivität bei Testungen mit Nasenrachenabstrich und mit Speichel als Testmaterial nachgewiesen.^30–32 Die Probenahme ist nichtinvasiv und kann zuverlässig von Kindern im Schulalter durchgeführt werden.³³ Dies ist wichtig für ein häufig eingesetztes Testverfahren bei symptomfreien Kindern. Die Probenahme kann selbstständig zuhause durchgeführt werden, was eine mögliche Verbreitung des Virus durch eine gemeinsame Probenahme in der Schule vermeidet. Die Kosten von Personal und Schutzausrüstung werden entsprechend reduziert.³⁴

Die Gurgelproben wurden im Labor auf spezifische SARS-CoV-2-RNA mittels „real time reverse transcription“ quantitative Polymerase-Kettenreaktion (rRT-qPCR: engl. Polymerase Chain Reaction) per Poolverfahren analysiert, welches eine hohe Sensitivität und Spezifizität aufweist.^33,35 Das Pooling führt dazu, dass mehrere Proben gleichzeitig ausgewertet werden können, wodurch die Effizienz im Labor erhöht wird³⁶ und das Potential für geringere Kosten geboten wird. Bei niedriger Inzidenz wurde gezeigt, dass positive Fälle durch gepooltes Testen effizienter detektiert werden können als durch individuelles Testen.³⁷ Eine Modellierungsstudie zeigte kürzlich, dass die Prävalenz anhand relativ weniger Pooltestungen effektiv eingeschätzt werden kann.³⁷ Eine sofortige Analyse der individuellen Proben im Labor ermöglicht eine effiziente Kontaktverfolgung, da im Falle eines positiven Pooltests die Daten der Individuen durch ein etabliertes Kommunikationssystem dem Gesundheitsamt direkt übermittelt werden können. Zweimal wöchentlich wurde eine Pool-Testung von fünf Schüler:innen pro teilnehmender Klasse durchgeführt. Die Häufigkeit des Testens wurde anhand der zeitlichen Entwicklung der Virenlast und der Übertragungsrate festgelegt.^23,38

Das Auswahlverfahren der fünf Testprobanden wurde durch die Antworten zu Fragebögen zum Infektionsrisiko beeinflusst. Dadurch sollte die Wahrscheinlichkeit der Identifizierung eines positiven Falls erhöht werden. Auch berücksichtigt wurde eine schnelle, datenschutzkonforme Übermittlung von Testergebnissen.

Seit der ersten Befragung wurden vorerst im Gymnasium und dann für alle Schulen von der Bundesregierung, verpflichtende Schnelltests für das Antigen-Detektieren eingeführt, die eine selbstständige Probenahme vom anterioren Bereich der Nase benötigen. Damit hatten die Studienteilnehmenden direkte Erfahrung mit zwei Testmethoden, die per Fragebogenerhebung untersucht werden konnte.

Ziel war es, die Machbarkeit des Surveillance-Programms anhand der erfolgreichen Durchführung der logistischen Schritte, sowie der Akzeptanz des Verfahrens unter den Schüler:innen und deren Familien zu evaluieren.

2. Methode

2.1 Studienteilnahme

Es sollten Personen eingeschlossen werden, die Schüler:innen der Modellschulen zwischen 6-18 Jahren waren (Grundschule: 6-10 Jahre; Gymnasium: 10-18 Jahre;  Zielgruppe: N = 1003 Schüler:innen). Eine Teilnahmequote von mindestens 60 % in einer Klasse wurde für den Anfang des Testens festgelegt. Bis zum Ende der Studienperiode bestand die Möglichkeit, weitere Klassen einzuschließen. Studienteilnehmende konnten jederzeit ohne Angabe von Gründen aus der Studie ausscheiden.

Die Ethikkommission der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg hat der Studie zugestimmt. Alle Probanden wurden über die Studie informiert und stimmten schriftlich zu. Die geltenden Datenschutzrichtlinien wurden eingehalten.

2.2 Studienablauf

Die Studiendauer betrug 16 Testwochen. Mit Einschluss in die Studie erhielt jede(r) Teilnehmer:in Testmaterialien für die Abgabe einer Probe und ein begleitendes Informationsblatt. Gemeinsam mit einer Erläuterung zur Studienapp wurde jedem Teilnehmenden ein Studienzugangscode (16-stellige Zahl) für die Studienapp zugewiesen. Unter dem Code wurden die Studiendaten erfasst und gespeichert. Die Zuordnung des Zugangscodes zu einer Einzelperson wurde nicht gespeichert. Damit war es nur den einzelnen Teilnehmenden möglich, die Entschlüsselung der Daten vorzunehmen. Dieses Vorgehen wurde durch die qnome-Plattform ermöglicht (www.qnome.de). Bei Einschluss in die Studie war ein Basisfragebogen mit Einwilligungsmöglichkeit und einer Frage, ob Haushaltsmitglieder im Gesundheitswesen oder Sozialdienst tätig sind, über die Studienapp auszufüllen (Abb. 1).

An zwei Tagen in der Woche gaben die Teilnehmer:innen ihren Zugangscode in die Studienapp ein und beantworteten zwei Fragen des Fragebogens zu Symptomen und Personenkontakten mit SARS-CoV-2. Darauf folgte die Auswahl der Proband:innen für die nächste Testung, mit der Priorisierung durch die Beantwortung der Fragebögen.

 

Die Testung erfolgte durch Rachenspülung (per Gurgeln) mittels Rachenspülwasser (10 ml 0,9 % NaCl-Lösung). Die Teilnehmenden führten dies ausschließlich gemäß Anleitung zuhause durch, um eine Infektionsübertragung durch das Gurgeln in der Schule zu vermeiden. Nach 10 Sekunden Gurgeln wurde die Lösung direkt aus dem Mund in einen Becher abgegeben, der dann verschlossen wurde. Das Proberöhrchen wurde auf einer Öffnung im Deckel gesetzt, damit die Lösung mittels Vakuums in das Proberöhrchen gelangte. Auf dem Proberöhrchen befand sich ein Aufkleber mit einem Barcode vom Labor. Dieser wurde mit einer Smartphone-Kamera gescannt, um eine Verknüpfung zum Studienzugangscode der/des Proband:in herzustellen. Dadurch wurde den Teilnehmenden das Abrufen ihrer Testergebnisse im späteren Verlauf ermöglicht. Jedes Proberöhrchen wurde zusätzlich von den Teilnehmenden mit Vor- und Zunamen sowie Schule und Klasse versehen. Somit konnte eine Pooltestung aus der Klasse erfolgen. Die Infektion mit SARS-CoV-2 ist nach dem Infektionsschutzgesetz meldepflichtig. Unabhängig von der Studie war das Labor verpflichtet, die persönlichen Kontaktdetails dem zuständigen Gesundheitsamt zu übermitteln, um eine Kontaktnachverfolgung und gezielte Quarantänemaßnahmen zu ermöglichen.

Die Proben wurden in den Schulen in einem dafür vorgesehenen Raum gesammelt und für den Transport zum Labor vorbereitet. Dort wurden die Proben mittels „real-time reverse transcription“-qPCR (rRT-qPCR) mit dem TaqPath COVID-19 CE-IVD RT-PCR Test-Kit analysiert. Damit wird auf Regionen der SARS-CoV-2-Genome gezielt, die bei anderen Coronaviren nicht vorhanden sind. Die RNA wurde von jeder Probe mit einem automatischen Extrahierungssystem, mittels magnetischer Perlen (Bio-Rad Laboratories, Magmax, Thermo Fisher Scientific) individuell extrahiert und in einem Pool über ein gesondertes Verfahren zusammengeführt. Die Pools bestanden aus 1 bis 5 Proben, wofür das Verfahren geeignet ist. Im Falle eines positiven Pooltests wurden die individuellen Proben sofort nachgetestet und die Ergebnisse dem 16-stelligen Zugangscode zugeordnet. Die/der Proband:in sollte ihr/sein persönliches Testergebnis nach maximal 48 Stunden über den nur ihr/ihm bekannten Zugangscode auf der Studienwebseite abrufen können.

Die Testungen wurden in fünf Erhebungen aufgeteilt. Die erste Erhebung schloss die vier Testungen zwischen dem 2. und 14. Dezember 2020 ein. Die Studie wurde dann wegen der erneuten Schulschließungen aufgrund steigender Inzidenzzahlen unterbrochen. Die zweite Erhebung (5 bzw. 3 Testungen) fand in der Grundschule vom 1. März und im Gymnasium vom 8. März (wegen des Beginns des Wechselunterrichts und der Durchführung von Fiebermessungen und Antigen-Schnelltests in der gesamten Schule) bis zum 15. März 2021 statt. Ab dem 17. März konnten sieben zusätzliche Klassen wegen des Erreichens der 60 % Teilnahmequote eingeschlossen werden: vier 6., eine 7. und zwei 8. Klassen. Damit stieg die Zahl an teilnehmenden Klassenverbände von 8 auf 15 Klassen. Die dritte Erhebung (3 Testungen) wurde vom 17. März bis zu den Osterferien am 24. März 2021 durchgeführt. Für die vierte Erhebung (9 Testungen) vom 6. April bis 5. Mai, wurden zwei 1. Klassen, zwei weitere 7. Klassen, eine 8. Klasse, eine 9. Klasse, zwei 10. Klassen und der 12. Jahrgang inkludiert. Die fünfte und letzte Erhebung lief ab dem 26. Mai bis zum 16. Juni (7 Testungen), und es konnte eine weitere 10. Klasse miteingeschlossen werden.

Mit einem Pearsons Chi-Quadrat Test für Homogenität wurde evaluiert, ob der Jahrgang der Schüler:innen (1-12) einen signifikanten Einfluss auf die Teilnahmerate hatte. Bonferroni-korrigierte Binomial-Tests wurden dann berechnet, um festzustellen, für welche Jahrgänge die Teilnahmebereitschaft signifikant von der Teilnahmebereitschaft über alle Jahrgänge abweicht. Eine logistische Regression mit der Zielvariablen erfolgreiche Durchführung des Schritts und den zwei Einflussfaktoren Logistischer Schritt und Erhebung wurde durchgeführt, um zu testen, ob diese einen signifikanten Einfluss haben. Die Konfidenzintervalle für die Verallgemeinerung der Prozentwerte zu Wahrscheinlichkeiten wurden als Clopper-Pearson-Intervalle berechnet.

Eine qualitative Auswertung der Gründe zur Teil- oder Nichtteilnahme wurde auch unternommen. Der erste freiwillige, anonyme Fragebogen wurde drei Wochen nach dem Studienanfang in Papier- und elektronischer Form eingesetzt. Der zweite Fragebogen wurde am Ende der zweiten Erhebung elektronisch versendet.


3. Ergebnisse

3.1 Teilnahme

Zum Studienanfang lag die Gesamteinwilligungsquote bei 52 % (n = 520) und zum Studienende bei 55 % (n = 550). Die 60 % Teilnahmequote, die eine Voraussetzung für den Beginn der Testungen in einem Klassenverband war, wurde zu dem Zeitpunkt in drei Jahrgängen (3. und 4. Klassen: jeweils zwei Klassenverbände, 5. Klasse: vier Klassenverbände) erreicht.

 

Eine Zwischenevaluation lieferte die Erkenntnis, dass die 60 % Schwelle zum Einschluss von nur 26 % der eingewilligten Schüler:innen führte. Mit einer Absenkung der Teilnahmequote auf 50 % pro Klasse konnten 78 % der Eingewilligten eingeschlossen werden. Die ursprüngliche Schwelle entstand aus STACADO, da eine zeitnahe flächendeckende Implementierung vorgesehen wurde. Eine 60 % Mindestbeteiligung wurde festgestellt, um Ausbrüche zu vermeiden. Diese Schwelle wurde vom STACAMA übernommen, um eine Vergleichbarkeit zu ermöglichen. Das Ziel bei STACAMA war, die Logistik und die Akzeptanz in Schulen in Sachsen-Anhalt, die keine Internate sind, zu evaluieren. Auf Grund der zahlreichen Nachfragen von Eltern, deren Kinder eingewilligt hatten, aber noch nicht eingeschlossen werden konnten, wurde die Schwelle auf 50 % gesenkt. Dies führte zu einer größeren Stichprobe für die Evaluation der Umsetzbarkeit, ohne die Anonymität zu gefährden. Insgesamt nahmen 24 Klassen und der 12. Jahrgang an der 5. Erhebung teil. Dabei wurden alle Jahrgänge außer dem 2. und 11. abgedeckt. Die höchsten Einwilligungsquoten zeigten sich in den mittleren Jahrgängen, zwischen den 3. und 7. Klassen (Abbildung 2B). Der Unterschied über alle Jahrgänge konnte dabei als signifikant getestet werden (Χ²(11) = 31,0; p = 0,001). Beim Post-Hoc-Test blieb nach der Bonferroni-Korrektur jedoch nur für die 5. Klasse ein signifikanter Unterschied (p_korr = 0,003) zur gemeinsamen Einwilligungsquote. Die formale Studienabbruchrate war gering, mit dem Abbruch von vier Teilnehmenden.

3.2 Logistik

Der Basisfragebogen in der Studienapp wurde am Studienanfang von über 95 % der Teilnehmenden erfolgreich abgeschlossen (Abb. 3). Die Absenkung bei den späteren Erhebungen liegt am Einschluss von zusätzlichen Klassen, da nicht alle Familien, die sich später für eine Teilnahme entschieden, den Basisfragebogen dann ausfüllten. Die Rate der Durchführungen der logistischen Schritte, die von den Teilnehmenden abhingen, verminderte sich sowohl über die logistischen Schritte innerhalb einer Erhebung (Wald-Χ²(2) = 865,2; p < 0,001) als auch im Laufe der Studienzeit über die 5 Erhebungen  (Wald-Χ²(4) = 588,4; p < 0,001). Alle Proben kamen innerhalb des vorgesehenen Zeitraums im Labor an. Die Testergebnisse waren innerhalb von 48 Stunden nach der Abholung der Proben aus den Schulen über die Studienapp verfügbar. Es wurden insgesamt 792 Testungen an beiden Schulen durchgeführt, von denen eine Probe positiv war.

3.3 Akzeptanz

Die Rücklaufquote bei der ersten Akzeptanzbefragung entsprach 29 % (290 Familien). Davon nahmen 232 Familien (80 %) an den Testungen teil. Die Gründe für die Teilnahme, die von mindestens 50 Familien benannt wurden, waren Wissenschaft, Infektionsausbreitung und Schulöffnung (Abb. 4). Die Unterstützung der Forschung wurde vorwiegend genannt, die als Forschung und Studie kategorisiert werden konnte. Obwohl die Testmethode von 24 Familien als Grund für eine Teilnahme angegeben wurde, wurde sie auch am häufigsten (von 12 Familien) als Begründung gegen eine Teilnahme geäußert.

Bei der zweiten Akzeptanzbefragung wurde gezielt nach der Akzeptanz der Testmethode gefragt. Es nahmen 235 (23 %) Familien teil. Davon konnten 145 Familien (62 %) an den Testungen teilnehmen. Bei der Wahl zwischen drei Testmöglichkeiten bevorzugte die höchste Zahl an Familien den Gurgeltest zuhause, gefolgt vom Antigen-Schnelltest in der Schule. Eine Bevorzugung des Gurgeltests begründeten 33 Familien mit der Handhabbarkeit und 19 Familien mit der Ergebnisvalidität. Für den Schnelltest in der Schule sprach für 15 Personen die Handhabbarkeit sowie für 10 Personen der Testort und für 9 Personen die kurze Auswertungszeit bis zum Ergebnis. Als örtliche Präferenz für die Probenentnahme nannte die Mehrheit der Familien die Schule.

 

4. Diskussion

Die Umsetzbarkeit einer Teststrategie für die Vermeidung von SARS-CoV-2 Ausbrüchen in Schulen wurde anhand der Logistik und der Akzeptanz evaluiert. Obwohl alle logistischen Schritte erfolgreich durchgeführt werden konnten, wurde im Laufe der Studie ein geringerer Anteil der erwarteten Proben erfolgreich abgegeben. Die entscheidenden Schritte wurden identifiziert, und es bestehen praktikable Lösungen, die die Teilnahme erhöhen könnten. Die Akzeptanz war hoch, und die Teststrategie wurde im Vergleich zu Schnelltests bevorzugt.

Ein wichtiger Aspekt der Evaluierung des Programms ist, dass Schulschließungen nicht von der Teilnahme dieser Testungen abhingen. Jedoch bestand das Risiko einer Quarantäne-Anordnung. In dieser Hinsicht fand die Studie mit Einwilligungen von über der Hälfte der Familien eine hohe Akzeptanz. Die erste Akzeptanzbefragung zeigte, dass die Unterstützung der Forschung für viele Familien als zentraler Teilnahmegrund fungierte.

Der Grund für die sinkende Zahl eingereichter Proben im Laufe der Studienzeit könnte die offizielle Einführung der Schnelltests sein. Möglich ist aber auch das Vergessen der umzusetzenden Schritte oder eine abnehmende Einschätzung der Bedeutung von Tests. Eine potentielle Lösung wäre ein flächendeckendes Programm. Die Teilnahme von über 70 % beim Basisfragebogen zeigt, dass das Eingeben des Studiencodes über die Studienapp gelang. Das Ausfüllen des Fragebogens zu Kontakten und Symptomen und die Abgabe der Proben waren entscheidende Schritte. Die freiwillige Teilnahme und die strengen Datenschutzregelungen erschwerten die Kommunikation im Rahmen der Studie. Würde das Programm in den gesamten Schulen umgesetzt werden, um Schulschließungen direkt zu vermeiden, würde ein flächendeckendes Erinnerungssystem eingeführt werden können. Darüber hinaus könnte, zumindest nach dem Grundschulalter, dieser Fragebogen regelmäßig in der Klassengemeinschaft ausgefüllt werden. Die Abgabe der Proben geschah nicht im Klassenraum, um die Anonymität aufrecht zu erhalten. Somit mussten die Schüler:innen eigenständig an die Abgabe erinnern. Insofern ein Surveillance-Programm verpflichtend eingeführt wird, wie im Falle des Schnelltests, könnte die Anonymität durch die zahlreichen Teilnahmen aufrechterhalten werden. Nach dem Abgeben der Proben lief die weitere Logistik einwandfrei. Die individuellen Testergebnisse waren innerhalb von 48 Stunden unter den Studienapp-Zugangscodes für die Teilnehmenden abrufbar. Obwohl das Ergebnis bei Schnelltests normalerweise in 15 Minuten vorliegt, besteht das Risiko eines falsch positiven Tests, und PCR-basiertes Nachtesten wird empfohlen.²²

Das Pooling erhöhte die Effizienz im Labor aber hatte in der vorliegenden Studie keine Auswirkung auf die Kosten. Da die RNA vor dem Pooling individuell extrahiert wurde, lagen die Kosten noch bei 30 Euro pro Person. Die Kosten von Pooltests werden aber zukünftig durch die Entwicklung neuer Methoden reduziert. Zum Beispiel ermöglicht die Cap-iLAMP-Methode (capture and improved loop-mediated isothermal amplification) die Analyse von Pools von bis zu 25 Gurgelproben für 1 Euro pro getestete Person.³⁹ Obwohl ein Verlust an Sensitivität im Vergleich zum rRT-qPCR erkannt ist, liegt die Sensitivität trotzdem höher als bei den Schnelltests, und die Analyse dauert 55 Minuten, im Vergleich zu 4 Stunden für die zuverlässigere rRT-qPCR.³⁹

Seit den ersten Schulschließungen im Frühling 2020 wurden diverse SARS-CoV-2-Teststrategien in Schulen durchgeführt. Anzumerken ist, dass die Teilnehmerquote bei der Abgabe eines Gurgeltests (83 %; 62,8 %)^27,40 oder eines Speicheltests (73 %)⁴¹ deutlich höher lag als die 49 % beim Mundabstrich⁴² und 43,7 % beim Nasen-Rachen-Abstrich⁴³. Bei einem Gurgeltest mit Pooltesten in Österreich nahmen 62,8 % der geplanten Personen in einer ersten Datenerhebung vor den Schulschließungen teil⁴⁰, und bei STACADO, wo auch Gurgeltests verwendet wurden, nahmen 84 % teil.²⁷ Selbstdurchgeführte Speichelproben für PCR-Testungen wurden in Grundschulen in Norwegen entnommen, um die Übertragung des Virus von bestätigten Fällen zu untersuchen.⁴¹ Die höhere Teilnahmequote von 73 % hängt möglicherweise damit zusammen, dass die Testpersonen als Kontaktpersonen identifiziert wurden. Andererseits wurden Nasen-Rachen-Abstriche in Schulen und Kindergärten in Australien bei Kontakten von bestätigten Fällen über 11 Wochen mit einer Einwilligungsrate von 43,7 % eingesetzt.⁴³ Das Angebot in Zürich von Mund- oder Mundrachenabstrichen durch Studienpersonal, gefolgt von PCR-Analysen im Labor, wurde von 49 % der Kinder angenommen.⁴² Abbrüche der Teilnahme wurden bei zwei Studien berichtet, in denen ein Nasen-Rachen-Abstrich durchgeführt wurde (0,24 %; fast 5 %).^44,45 Ein Vergleich der Zahlen von positiven Schnelltests wurde mit den Zahlen von positiven Tests mit einem Mundabstrich durchgeführt, jedoch nicht von der Akzeptanz.⁴² Falsch-positive Ergebnisse wurden bei den Schnelltests für 0,6 % der Kinder und 1,7 % der Lehrkräfte berichtet. Bei niedriger Prävalenz in Schulen wurde von den Autor:innen individuelles Testen, auch im Hinblick auf falsch-positive Ergebnisse als ineffizient bewertet.

Es wurde vermutet, dass die Bereitschaft, bei Surveillance-Programmen in Schulen teilzunehmen, mit der weiteren Auswirkung der Teilnahme zusammenhängen könnte. Dabei könnte ein Programm, das die Wiedereröffnung einer Schule ermöglicht, als positiver bewertet werden als ein Programm, das bei laufendem Schulbetrieb angeboten wird. Das Risiko einer persönlichen Quarantäne für ein symptomfreies Kind könnte als Nachteil bei Familien ohne Risikopersonen oder Kontakt zu bekannten Risikopersonen betrachtet werden, unabhängig davon, welche Art von Probe verwendet wird. Bei einer Studie, die SARS-CoV-2-Antikörper bei Kindern untersuchte, um einen möglichen Zusammenhang zu erkennen zwischen dem Antikörperspiegel und einem erhöhten Risiko an Pädiatrischem Multiorgan Immun-Syndrom (PMIS) zu erkranken⁴⁶, war die Zahl an Teilnehmenden beim Testen durch Blutproben unerwartet hoch. Die Autoren wiesen auf den hohen festgestellten Antikörperspiegel unter den Studienteilnehmenden hin und interpretierten die bemerkenswerte Teilnahmebereitschaft als ein Zeichen dafür, dass Familien ihre Kinder auf Grund von Sorgen wegen Symptomen oder Kontakt zu SARS-CoV-2-Infizierten testen lassen wollten. Dies spricht für eine erhöhte Bereitschaft, bei Surveillance-Programmen teilzunehmen, unabhängig von der Art von Probe, wenn Familien einen hohen persönlichen Wert auf die Ergebnisse legen.


5. Schlussfolgerungen

Angesichts der gut bekannten und erheblichen Benachteiligungen für Kinder und Jugendliche durch Schulschließungen zusammen mit dem zunehmenden Risiko einer Verbreitung eines mutierten Virus mit einer höheren Ansteckungsrate ist eine regelmäßige Teststrategie in Schulen ratsam. Die Machbarkeit eines Surveillance-Programms, das Rachenspülung und PCR-Pooltests einsetzt, wurde anhand der Logistik und der Akzeptanz evaluiert. Eine hohe Teilnahmebereitschaft wurde festgestellt, obwohl die Teilnahme im Kontext der Studie keine Vorbeugung einer Schulschließung bot. Die schrittweise Evaluation der Logistik ermöglichte die Identifizierung entscheidender Aspekte der Umsetzbarkeit.


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Abbildungen: Autorenschaft

Korrespondenzadresse:
PD Dr. Catherine M. Sweeney-Reed
Medizinische Fakultät, Otto-von-Guericke Universität Magdeburg
Leipziger Straße 44, 39120 Magdeburg
E-Mail: Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!

Danksagung:
Wir bedanken uns bei beiden Schulleitungen, Herrn Dr. Lührs und Frau Tietge, für deren Unterstützung; Herrn Prof. Gernot Geginat und Herrn Dr. Lukas Bechmann für die Beratung zur Hygiene; Herrn Prof. Hans-Jochen Heinze und Frau Dr. Kerstin Stachel für die Unterstützung bei der Erlangung der Finanzierung für die Studie; den Schulmiterarbeiter:innen für die praktische Unterstützung bei der Studie; den Schüler:innen und deren Familien für deren Teilnahme.

Förderung:
Die STACAMA-Studie wird vom Ministerium für Wirtschaft, Wissenschaft und Digitalisierung des Landes Sachsen-Anhalt finanziert.