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Neue Virusvarianten
Corona: Wie gefährlich sind die neuen Mutationen?
Drei neue Varianten. Wir erklären, ob das Virus gefährlicher wird, ob die Impfung trotzdem hilft und was das für die Pandemie bedeutet.
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Artikel Abschnitt: Was ist bei der mutierten Variante anders?
Was ist bei der mutierten Variante anders?
SARS-CoV-2 mutiert nach derzeitigen Schätzungen deutlich langsamer als etwa ein HI-Virus und auch seltener als bestimmte saisonale Grippeviren wie Influenza B.
Weitere Angaben zum Artikel:
Das passiert bei einer Mutation
- Deletion: Eine Nukleinsäure wird entfernt oder geht verloren.
- Insertion: Eine Nukleinsäure wird fälschlicherweise eingesetzt.
- Substitution: Eine Nukleinsäure wird durch eine andere ausgetauscht.
Tatsächlich sind die meisten Mutationen völlig irrelevant. Eine Substitution etwa kann unbedeutend sein. Denn aus drei aufeinanderfolgenden Nukleotiden wird später eine Aminosäure. Unterschiedliche Kombinationen dreier Basen können aber zu derselben Aminosäure führen. Daher hat nicht jeder versehentliche Austausch Folgen.
Anhand der Analyse aller bisher nachgewiesenen Mutationen des neuen Coronavirus zeigt sich auch: Manche Teile des Genoms mutieren weitaus häufiger als andere.
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Variante aus Großbritannien: Mutationen am Spike-Protein
Eine Mutation mit der Bezeichnung N501Y befindet sich an der sogenannten Rezeptor-Bindungsdomäne. Dieser Teil des Spike-Proteins bestimmt maßgeblich, wie das Andocken an die menschlichen Zellen abläuft. Ebenso könnten Mutationen an dieser Stelle die Stabilität der Spike-Proteine beeinflussen, wenn diese in der Zelle zu vollständigen Viren zusammengebaut werden und anschließend andere Zellen infizieren. Unterschiede an dieser Stelle sind auch dafür verantwortlich, dass sich SARS-CoV-2 offenbar leichter als das alte SARS-Coronavirus verbreitet.
Die N501Y-Mutation ist übrigens nicht neu. Sie ist schon früher aufgetreten, möglicherweise ist sie aber durch die anderen Mutationen stabiler.
Weitere Mutation bei Variante aus Südafrika und Brasilien
Eine ähnliche Mutation zeigen auch Varianten, die in Südafrika und Brasilien aufgetreten sind. Zusätzlich haben Forscher dort aber noch andere Mutationen nachgewiesen, die einen weiteren oder möglicherweise sogar einen noch größeren Einfluss auf die Immunreaktionen haben.
Die Forschenden richten ihr Augenmerk vor allem auf eine Mutation namens E484K. Diese sogenannte Escape-Mutation könnte bewirken, so die noch nicht vollständig bestätigte Sorge, dass das Virus einigen Antikörpern entkommen könnte, die durch die derzeitigen Impfstoffe gebildet werden.
Konkret bedeutet das: Laut ersten Laborergebnissen springen nicht alle Antikörper von Menschen, die sich schon früher im Verlauf der Pandemie mit dem Coronavirus infiziert haben, gegen die neue Variante aus Südafrika an.
Sollte sich das bewahrheiten, wäre das ein erster Schritt in Richtung einer möglichen Impfstoff-Resistenz. Mittlerweile hat sich diese Variante schon in vielen Ländern ausgebreitet, die Sorge ist groß. Ob das berechtigt ist und wie die Mutationen die Impfungen beeinflussen könnten, dazu kommen wir gleich.
Mehrere Bezeichnungen der Mutationen
Übrigens, weil es etwas verwirrend ist: Für die neue Virusvariante aus England gibt es drei unterschiedliche Bezeichnungen, die aber alle dieselbe Variante meinen:
- B.1.1.7 (Bezeichnung der gemeinsamen Abstammung weiterer Virusfunde)
- VUI-202012/01 („Variant under Investigation“, frühere Bezeichnung)
- VOC-202012/01 („Variant of Concern“, statt VUI)
Die Virusvariante aus Südafrika trägt bislang folgende Bezeichnungen:
- B.1.351
- 501Y.V2
Die Virusvariante aus Brasilien hat folgende Kennungen:
- B.1.1.248
- P.1
Artikel Abschnitt: Wird das Virus gefährlicher?
Wird das Virus gefährlicher?
Bisherige Analysen zeigen: Trotz der Lockdown-Maßnahmen hat sich das Virus in England sehr stark verbreitet. Während die Fallzahlen mit der alten Virusvariante im Lockdown sanken, stiegen die Fälle mit der neuen Virusvariante weiter an. Bislang gehen die Forschenden deshalb von einer deutlich höheren Ansteckungsrate aus – die Variante soll zwischen 35 und 56 Prozent infektiöser sein.
Unklarheit über Gefährlichkeit der Variante
Bislang ist nicht bekannt, dass Menschen, die sich mit der neuen Variante infiziert haben, öfter schwer erkranken, häufiger ins Krankenhaus eingeliefert werden oder ein höheres Risiko haben, an der Infektion zu sterben. Allerdings gibt es mittlerweile erste Aussagen, etwa von Premier Boris Johnson, die ein solches Szenario in Großbritannien andeuten. Die Evidenz dafür ist jedoch noch gering.
Würde die neue Variante zu einem schwereren Krankheitsverlauf führen, wäre das eine größere Gefahr für den Infizierten selbst – für die Bevölkerung und das Gesundheitssystem als solches ist eine erhöhte Ansteckungsquote aber letztlich weitaus gefährlicher.
Denn ein Virus, das sich schneller und aggressiver verbreitet, steckt in derselben Zeit mehr Menschen an. Im Endeffekt könnten durch eine erhöhte Ansteckung insgesamt mehr Todesfälle entstehen als durch einen schwereren Krankheitsverlauf.
Spielt ein Superspreading-Event eine Rolle?
Ob das tatsächlich der Fall ist, muss sich noch herausstellen. Trotz der Warnungen und der Sorge von offizieller Seite weisen Experten und Expertinnen darauf hin, dass die Analyse und Interpretation der Virusmutante aus England natürlich nachträglich entstanden ist. Grundsätzlich wäre auch denkbar, dass das Virus sich durch ein Superspreading-Event sehr schnell und sehr weit verbreitet hat – und dadurch günstige Umstände hatte, die anderen Varianten zu verdrängen. Das könnte auch während des Lockdowns zu hohen Wachstumsraten und einem erhöhten R-Wert führen.
Grundlegende Änderungen werden nicht erwartet
Grundsätzlich ist es einem Virus quasi egal, ob die infizierte Person stirbt oder überlebt. Wichtig für das Fortbestehen ist lediglich, dass es in dieser Zeit möglichst viele Menschen infiziert. Fachleute gehen jedoch nicht davon aus, dass das Virus sich erheblich verändern wird. Es sei bereits sehr gut an die Bedingungen angepasst. Insbesondere die hohe Viruslast und die vielen Übertragungen vor den ersten Symptomen sind aus Virus-Perspektive äußerst clever und effizient.
Artikel Abschnitt: Was begünstigt Mutationen?
Was begünstigt Mutationen?
Relevante Mutationen könnten womöglich dann gehäuft entstehen, sobald sich die Bedingungen ändern. Der Lockdown ist zwar eine erhebliche Veränderung. Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen gehen aber davon aus, dass das Virus weiterhin ausreichend Wirte findet – darauf deutet auch die Zahl der Neuinfektionen hin. Bei weniger Infizierten und geringerer Infektionswahrscheinlichkeit steigt aber zumindest der evolutive Druck, dass das Virus sich leichter oder besser verbreiten müsste.
Mehr Mutationen bei Immunschwachen?
Eine andere Hypothese lautet, dass sich das Virus besonders bei immunschwachen Personen sogenannte Escape-Mutationen aneignet. Das sind Mutationen, mit denen es dem Immunsystem entkommt. Die Personen haben lange mit einer Infektion zu kämpfen, die Viruslast steigt und das Immunsystem ist zu schwach, um das Virus wirksam zu bekämpfen. Escape-Mutationen könnten auch anderen Menschen anschließend gefährlicher werden.
Artikel Abschnitt: Wie verbreitet ist die neue Variante schon in Deutschland?
Wie verbreitet ist die neue Variante schon in Deutschland?
Um die Ausbreitung dieser neuen Variante verfolgen zu können, muss man positiv getestetes Probenmaterial regelmäßig genauer untersuchen. Sequenzierung nennen Fachleute dieses Verfahren. Dafür wird das Erbgut des Virus mithilfe einer PCR vermehrt, anschließend wird der genaue Aufbau des Erbguts mithilfe von Enzymen analysiert.
England ist sehr gut vorbereitet
In Großbritannien sequenzieren Labore regelmäßig positiv getestetes Probematerial. Ungefähr jede 20. positive Probe wird einer Analyse unterzogen. Dadurch haben die Briten eine recht genaue Vorstellung davon, wie weit die neue Variante bei ihnen verbreitet ist.
In den vergangenen sieben Tagen wurden in Deutschland rund 135.000 neue Fälle gemeldet.
Würden wir wie die Briten jede 20. positive Probe sequenzieren, hätten in der vergangenen Woche etwa 6750 Sequenzierungen durchgeführt werden müssen. Der Virologe Christian Drosten sagte gegenüber tagesschau.de, 2000 bis 5000 Sequenzierungen pro Woche wären notwendig, um das Coronavirus optimal zu überwachen.
Deutschland sequenziert zu wenig
Wie viele Proben in Deutschland derzeit genau sequenziert werden, ist nicht so leicht zu ermitteln. Gegenüber dem Science Media Center sprachen einige Experten von etwa 0,2 Prozent der positiv getesteten Proben. Das wären 270 in der vergangenen Woche gewesen – viel zu wenig. Laut RKI-Chef Lothar Wieler sind es allerdings sogar noch weniger: Im Dezember wurden demnach rund 250 Proben sequenziert – in einem ganzen Monat.
Ein Grund, dass so wenig sequenziert wird: Geld. Der Virologe Jörg Timm sagt, in seinem Institut für Virologie an der Uniklinik Düsseldorf fänden 20 bis 30 Sequenzierungen pro Woche statt. Es wären Kapazitäten für mehr da, aber das Geld fehle. Und auch Christian Drosten teilte auf Anfrage tagesschau.de mit, dass das Jahresbudget seines Labors in Höhe von 10.000 Euro schon Ende Januar 2020 aufgebraucht war.
Nicht jedes Labor kann die Sequenzierungen durchführen
Neben technischen Voraussetzungen ist es notwendig, dass die Ergebnisse korrekt ausgewertet und mit Daten aus internationalen Datenbanken verglichen werden. Wer die Sequenzierungen auswertet, muss sich mit Einschränkungen der Methode und potenziellen Ursachen von Verzerrungen auskennen.
Immerhin: Dem Deutschen Ärzteblatt liegt ein Referentenentwurf des Bundesgesundheitsministeriums vor, wonach schon bald mehr sequenziert werden soll: Fünf Prozent aller positiven Proben sollen künftig einer Genomanalyse unterzogen werden – so der Plan.
Variante schon weiter verbreitet?
Dabei könnte sich dann herausstellen, dass die neue Corona-Variante in Deutschland schon weiter verbreitet ist als bisher angenommen. Aber nicht nur über die Verbreitung gibt eine engmaschige Beobachtung des Virus Aufschluss: Behält man die Veränderungen im Blick, würde auch schneller auffallen, wenn das Virus durch eine neue Mutation noch infektiöser würde oder wenn Mutationen entstehen, die von den gängigen Tests nicht mehr erfasst oder gegen die Impfungen unwirksam werden.
Um Mutationen und die damit verbundenen Gefahren rechtzeitig erkennen zu können, ist es wichtig, dass möglichst viele Daten aus aller Welt zur Verfügung stehen. Labore bei der Erhebung der Daten umfassend zu unterstützen, ist also auch eine internationale Verpflichtung. Wenn Deutschland wenig sequenziert, breiten sich im schlimmsten Fall neue Mutationen unbemerkt bei uns aus, die hier und in anderen Ländern die Situation verschärfen könnten.
Artikel Abschnitt: Wirkt die Impfung trotzdem?
Wirkt die Impfung trotzdem?
Virologen sehen derzeit keine hinreichende Begründung, dass die Impfung so schnell wirkungslos werden sollte. Denn die Impfung zielt zwar auf das Spike-Protein, also genau das Virusmerkmal, an dem einige der Mutationen aufgetreten sind. Allerdings erkennen die durch die Impfung gebildeten Antikörper das gesamte Spike-Protein – einzelne Mutationen dürften, so Experten, die Impfung daher nicht wirkungslos machen.
Die Immunantwort bleibt auf hohem Niveau
Im Labor schaut man sich die Immunreaktion mit unterschiedlichen Tests an – man untersucht etwa, wie aktiv die Antikörper aus dem Blut von geimpften und dem von genesenen Personen gegen die neuen Varianten sind. Bislang zeigt sich: Bei der südafrikanischen Variante sinkt die Abwehrfähigkeit etwa um ein Drittel. Das klingt dramatisch, aber: Die Immunreaktion bleibt trotzdem auf einem hohen Niveau.
Gerade die Impfungen scheinen höhere sogenannte Antikörper-Titer zu erzeugen als eine natürliche Infektion. Dass die Immunantwort etwas schlechter wird, bedeutet daher nicht, dass die Impfungen gleich ihren Nutzen verlieren. Selbst eine Verringerung um das Zehnfache gilt laut Experten als problemlos.
Die Immunreaktion auf neue Varianten muss weiter überwacht werden
Allerdings ist die Immunantwort von Mensch zu Mensch unterschiedlich. Menschen, deren Immunsystem grundsätzlich eine weniger starke Antikörper-Reaktion auslöst, könnten eher in einen kritischen Bereich kommen, in dem die Antikörper gegen die neue Variante nicht mehr ankommen, sowohl mit als auch ohne Impfung.
Es ist jedoch nicht auszuschließen, dass irgendwann eine Mutation auftritt, gegen die die bisherigen Impfungen machtlos sind. Dann greift einer der Vorteile von mRNA-Impfungen: Sie lassen sich schnell anpassen. Neu formulierte mRNA-Impfstoffe können nach rund sechs Wochen in die Produktion gehen, sagen die Hersteller.
Artikel Abschnitt: Was bedeutet das für die Bekämpfung der Pandemie?
Was bedeutet das für die Bekämpfung der Pandemie?
Ein Infizierter mit der neuen Virusvariante aber könnte das Virus schon an mehr als fünf Menschen weitergeben. Im Kleinen macht das keinen großen Unterschied. Mit 20.000 Neuinfektionen pro Tag und mehr (und das über Wochen) wäre das ein riesiger Unterschied. Nach drei Infektionsrunden wären mit dem alten Virus 260.000 Menschen infiziert, mit dem neuen Virus mehr als 3,1 Millionen.
Der Lockdown hat für die neue Variante nicht gereicht
Angesichts der derzeitigen Maßnahmen ist das nur eine fiktionale Rechnung, in einer Realität mit Lockdown, Masken und Co. wäre die Entwicklung nicht annähernd so dramatisch. Die vorliegenden Zahlen aus England aber zeigen: Selbst der bisherige Lockdown hat in England nicht ausgereicht, um die Fallzahlen dauerhaft zu senken. Trotz Lockdown sind die Zahlen angestiegen – mit der neuen Variante deutlich.
Konkret: Während man für die alte Variante einen R-Wert von 0,9 feststellte (unter 1 sinken die Zahlen), lag er für die neue Virusvariante bei 1,4. Das bedeutet: Die Fallzahlen der alten Variante sinken, die neue Variante aber hat sich trotz Maßnahmen weiter verbreitet.
Die Herdenimmunität wäre erst später erreicht
Für den Fortgang der Pandemie hat das noch eine weitere, weitreichende Auswirkung, sollten die Interpretationen zutreffen. Eine dermaßen erhöhte Infektiosität bedeutet auch, dass der Effekt einer Herdenimmunität erst später erreicht werden kann. Bei einer durchschnittlichen Basisreproduktionsrate von fast 3,6, wie das RKI sie für die bisher verbreitete Virusvariante angibt, müssten mindestens sechs von zehn Menschen immun sein, damit das Virus sich nicht mehr weiterverbreitet. Bei der neuen Variante wären für eine Herdenimmunität aber mindestens acht von zehn Menschen nötig, die immun sind.
Und: Sollte die neue Variante sich auch unter Kindern stärker verbreiten, würde das gegen Schulöffnungen sprechen – und für verlängertes Homeschooling. Allerdings sind die Daten aus England dazu noch nicht wirklich verlässlich, weil die Zahlen in Zeiten von Schulschließungen oder Ferien entstanden und damit noch nicht aussagekräftig sind.
Daneben gibt es noch viele weitere Einschränkungen für eine verlässliche Einschätzung, etwa dass die Rolle von Superspreader-Events bei der Virusausbreitung noch nicht vollständig geklärt ist. Vorhersagen für Maßnahmen in Deutschland oder die Welt lassen sich derzeit entweder nicht treffen – oder sind Stand jetzt noch mit sehr vielen Ungenauigkeiten behaftet.
Artikel Abschnitt: Kann man Mutationen aufhalten?
Kann man Mutationen aufhalten?
Schon jetzt findet sich nur für einen Bruchteil der Infektionen die Ursache oder der Ansteckungsort. Dementsprechend wird es nicht möglich sein, die neuen Virusvarianten aus Deutschland herauszuhalten.
Autoren und Autorinnen: Mathias Tertilt, Saskia Gerhard
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Es ist schon interessant, dass Kommentare zu offensichtlich und klar falschen Meldungen auf dieser Seite schon seit 20 Stunden von der Veröffentlichung zurückgehalten werden. Warum klärt man die Leser nicht über die Fehler im Artikel auf?
Leider stimmen Ihre Berechnungen nicht. Drei Infektionsrunden bei einer Reproduktionszahl von 3.5 und 20000 Infizierten ergibt 857500 Infizierte (und nicht wie angegeben 260000), bei einer Reproduktionszahl von 5 der Mutation ergibt es 2.5 Mio. (und nicht wie angegeben 3.1 Mio,). Der Unterschied nach 3 Infektionsrunden entspricht damit einem Faktor 2.92… Weiterlesen »
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