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Tödlicher und ansteckender? Corona-Mutanten breiten sich aus

© REUTERS / UESLEI MARCELINOTeilnehmerin einer Protestaktion gegen Corona-Politik vom brasilianischen Präsidenten Jair Bolsonaro
Teilnehmerin einer Protestaktion gegen Corona-Politik vom brasilianischen Präsidenten Jair Bolsonaro - SNA, 1920, 18.02.2021
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Potenziell gefährliche Stämme des Coronavirus sind weltumspannend auf dem Vormarsch. Der „britische“ Corona-Mutant erhöht das Todesrisiko vermutlich um 65 Prozent. Jetzt wurde in Südafrika ein neuer Stamm entdeckt, der resistent gegen Antikörper ist. Aber auch in Brasilien und in den USA wurden neue Corona-Mutationen festgestellt.
Welche Folgen die SARS-CoV-2-Mutationen haben, analysiert RIA Novosti in diesem Beitrag.

Was ist eigentlich eine Mutation?

Bei der Reproduktion eines Virusgenoms treten ziemlich häufig Fehler auf, bei denen es sich üblicherweise um einzelne Mutationen handelt: Gewisse Teile des Gencodes tauschen ihre Plätze, manche von ihnen verschwinden usw. Besonders typisch ist das für RNA-Viren, zu denen auch SARS-CoV-2 gehört. Für „Fehlerkorrekturen“ gibt es spezielle Fermente, aber diese wirken nicht immer 100-prozentig, und deshalb kommt es eben zur Evolution der Viren.
Im Genom des Covid-19-Erregers stecken unter anderem Informationen über Proteine, die für Reproduktion und den Einfluss auf den Organismus zuständig sind und das Virus formen, unter anderem das oberflächliche Spike-Protein. Mit seiner Hilfe bindet sich das Virus an die Zelle und dringt in sie ein.
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Das Schutzsystem des Organismus erkennt im Spike-Protein einen Fremdling und produziert besondere Antikörper-Proteine, die die Infektion neutralisieren. Aus diesem Grund trainieren viele Impfstoffe – egal ob Vektor-, mRNA- oder andere Vakzine – die Immunität, indem sie das Spike-Protein imitieren. Darauf sind auch die PCR-Tests sozusagen ausgerichtet.
Umwandlungen des Spike-Proteins können dazu führen, dass das Coronavirus unsichtbar für Tests, resistent gegen einige Impfstoffe und gefährlich für die Immunität wird. Deshalb verfolgten Forscher seit dem Ausbruch der Pandemie, wie das Coronavirus evolutioniert. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen aus aller Welt wurden in der GISAID-Datenbank zusammengetragen. Aktuell enthält die Datenbank etwa eine halbe Milliarde Proben.
Die erste Virusmutation entstand gleich zu Beginn der Pandemie in China. Sie trägt den Namen D614G, was bedeutet: Im Proteinmolekül der 614. Aminosäure wurde Aspartat (bezeichnet mit D) durch Glycin (G) ersetzt. Anzunehmen ist, dass sich das Coronavirus gerade wegen dieser Mutation so schnell weltweit  verbreiten konnte. Aber für die gefährlichen Eigenschaften des Virus selbst spielte diese Variante keine Rolle.

Britische Variante B.1.1.7

Im Herbst 2020 entdeckten Forscher einen neuen Covid-Mutanten - und zwar in der britischen Grafschaft Kent, worauf sich seine Bezeichnung als „britischer“ Stamm zurückführen lässt. Die Inzidenz stieg rasant an, und viele Länder kappten die Verkehrsverbindungen mit dem Vereinigten Königreich. Experten stellten fest, dass diese Corona-Mutation besonders gefährlich ist, und gaben ihr den Codenamen VUI-202012/01: Variant Under Investigation, dann das Jahr, der Monat und die Nummer.
Schon Mitte Januar 2021 gab das britische Gesundheitsamt an, dass die neue Variante auf der Insel am verbreitetsten und laut vorläufigen Einschätzungen besonders gefährlich sei - neu benannt nach dem Code VOC-202012/01 (Variant of Concern – besorgniserregende Variante).
VOC-202012/01 stammte von D614G ab und bildete eine eigene Linie: B.1.1.7. Sie enthält insgesamt 14 Mutationen, von denen drei besonders relevant sind. Sie sind alle im Spike-Protein enthalten.
Das Spike-Protein (auch S-Protein) ist sehr groß: Es ist im Grunde eine durchschlungene Kette aus 1273 Peptiden. Sein Kopfteil dient quasi als eine Art „Öffner“ der humanen Zellen. Auf die Umwandlungen dieses „Öffners“ achten die Forscher besonders aufmerksam. Deshalb machten sie sich sofort große Sorgen um die Mutation N501Y. Dabei wurde nur eine Aminosäure durch eine andere ersetzt, aber das Virus wurde plötzlich viel ansteckender.
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Eine weitere Mutation (P681H) wurde an der Stelle entdeckt, wo sich das Protein spaltet. Bei seiner Spaltung an sich handelte es sich um eine Variante von SARS-CoV-2. Viele Experten tendieren dazu, dass sie das Pathogen noch virulenter macht. Wozu ihre Veränderung führen wird, muss noch herausgefunden werden.
Die dritte bedeutende Änderung: Deletion 69-70, Entfernung von sechs Plätzen im Gen, das die Aminosäuren 69 und 70 kodiert. Wie sich herausstellte, sprechen einige PCR-Tests nicht darauf an, darunter TaqPath-Systeme der Firma ThermoFisher Scientific – sie werden im großen Stil in Großbritannien verwendet. Sie geben ein positives Ergebnis, wenn in der Probe gleich drei Spuren des Erregers entdeckt werden – aus dem Spike-Protein, N-Protein (innere Virushülle) und nichtstrukturelle Proteine. Die Deletion 69-70 entfällt gerade auf den Abschnitt, den der Test analysiert, weshalb das Ergebnis fälschlicherweise negativ ist.
Doch dieser Nachteil der Testsysteme entpuppte sich für die Briten sogar als Vorteil. Da das falsche negative Ergebnis in 99,6 Prozent der Fälle mit der Deletion 69-70 übereinstimmt, und sie auch auf VOC-202012/01 hinweist, kann man nach der Zahl der Tests beinahe in Echtzeit die Ausbreitung des neuen Typs des Erregers verfolgen. Jetzt dominiert er in Großbritannien und breitet sich weltweit rasant aus.
Mit der Verfolgung der Kontakte der Infizierten mit dieser Coronavirus-Variante stellten Forscher fest, dass die Geschwindigkeit der Ausbreitung 25 bis 40 Prozent höher ist. Auch das Todesrisiko ist um das 1,65-fache höher, so Experten von New and Emerging Respiratory Virus Threats Advisory Group (NERVTAG). Allerdings handelt es sich dabei um vorläufige Einschätzungen, mit dem Sammeln werden sie noch revidiert.

Neuer Mutant aus Südafrika

Die meisten Coronavirus-Varianten entstehen punktuell und sterben schnell aus, nur wenige bilden Linien, die neue Opfer finden können. Lange Zeit konnten die Wissenschaftler nicht sagen, ob irgendeine Mutation einen evolutionären Vorteil hat, ob sie sich in der Population verfestigt oder ausstirbt. Nun ist die Situation anders. In Südafrika wurde eine Version entdeckt, die drei bedeutende Mutationen im Spike-Protein enthält. Eine davon ist dem britischen N501Y ähnlich. Die zweite - E484K – liegt auch in demselben Abschnitt. Wie bei Labortests festgestellt wurde, entkommt diese Mutation leichter den neutralisierenden Antikörpern aus dem Plasma jener, die die Krankheit schon überstanden.
Jetzt ist die südafrikanische Version B.1.351 in mehr als 20 Ländern anzutreffen. Die punktuelle Mutation E484K wird in verschiedenen Varianten und vielen Regionen registriert. Offenbar ändert sich der Erreger und passt sich der wachsenden Herdenimmunität an.
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Ein ziemlich lebensfähiger Mutant ist auch:  P.1, der Ende vergangenen Jahres in Japan bei Reisenden aus Brasilien festgestellt wurde. Er hat 17 Mutationen, darunter drei im Spike-Protein:  K417T, E484K, N501Y.  In Manaus, wo es zu einem starken Corona-Ausbruch gekommen war, wurde er in fast der Hälfte der Tests entdeckt. Das weist auf eine höhere Ansteckungsgefahr hin. Im Januar wurde die brasilianische Version in den USA entdeckt.
Vor einigen Tagen wurde über eine weitere Coronavirus-Variante berichtet, die in Südkalifornien – dem am dichtesten besiedelten US-Bundesstaat – entdeckt wurde. Sie heißt 20C/S:452R. Nun soll erforscht werden, wie schnell sie sich ausbreitet, so die Verfasser des Artikels in  „The Journal of the American Medical Association”. Auch der bekannte US-Epidemieforscher Anthony Fauci gehört zu den Autoren. Darüber hinaus enthält die kalifornische Version die Mutation  L452R im Spike-Protein, was die Covid-19-Behandlung mit einigen monoklonalen Antikörpern erschweren könnte.

Warum sind die neuen Mutanten gefährlich?

Dass einige Mutationen nicht zufällig entstanden sind, sondern durch eine zielgerichtete Selektion, wiesen russische Wissenschaftler nach. Im Januar veröffentlichten sie Ergebnisse der Enträtselung eines Coronavirus-Genoms bei einer Frau, die vier Monate mit Covid-19 erkrankt gewesen war. Wegen ihrer onkologischen Erkrankung war ihre Immunität geschwächt.
In dieser Zeit veränderte sich das Virus in ihrem Körper und bekam zwei wichtige Mutationen im Spike-Protein – Y453F und Deletion 69-70HV. Zuvor war diese Kombination bei Nerzen gefunden worden. Es ist bereits bekannt, dass sie die Virus-Fähigkeit zu Replikation und die Resistenz gegen Antikörper erhöht. Wahrscheinlich könnte diese Version von Kranken bzw. von Nerzen in die allgemeine Population gelangen.
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