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Wie besorgt sollten Sie sich über Coronavirus-Varianten sein? Ein Virologe erklärt seine Bedenken
Wie besorgt sollten Sie sich über Coronavirus-Varianten sein? Ein Virologe erklärt seine Bedenken
Anonim

Der Frühling ist angebrochen und ein Gefühl der Erleichterung liegt in der Luft. Nach einem Jahr Sperren und sozialer Distanzierung wurden in den USA mehr als 171 Millionen COVID-19-Impfstoffdosen verabreicht und etwa 19,4 % der Bevölkerung sind vollständig geimpft. Aber es liegt noch etwas anderes in der Luft: ominöse SARS-CoV-2-Varianten.

Ich bin Virologe und Vakzinologe, was bedeutet, dass ich meine Tage damit verbringe, Viren zu studieren und Impfstoffstrategien gegen Viruserkrankungen zu entwickeln und zu testen. Im Fall von SARS-CoV-2 haben diese Arbeiten an Dringlichkeit gewonnen. Wir Menschen befinden uns in einem Wettlauf, um gegen dieses Käfigvirus immun zu werden, dessen Fähigkeit zur Mutation und Anpassung unserer Fähigkeit, eine Herdenimmunität zu erlangen, einen Schritt voraus zu sein scheint. Aufgrund der sich abzeichnenden Varianten könnte es ein Wettlauf um den Draht werden.

Fünf Varianten zum Anschauen

RNA-Viren wie SARS-CoV-2 mutieren ständig, da sie mehr Kopien von sich selbst erstellen. Die meisten dieser Mutationen sind für das Virus nachteilig und verschwinden daher durch natürliche Selektion.

Gelegentlich bieten sie jedoch dem mutierten oder sogenannten genetisch varianten Virus einen Vorteil. Ein Beispiel wäre eine Mutation, die die Fähigkeit des Virus verbessert, sich fester an menschliche Zellen anzuheften und so die virale Replikation zu verbessern. Eine andere wäre eine Mutation, die es dem Virus ermöglicht, sich leichter von Mensch zu Mensch zu verbreiten und so die Übertragbarkeit zu erhöhen.

Nichts davon ist überraschend für ein Virus, das neu in der menschlichen Bevölkerung angekommen ist und sich immer noch an den Menschen als Wirt anpasst. Viren denken zwar nicht, aber sie werden von demselben evolutionären Antrieb gesteuert wie alle Organismen – ihre erste Aufgabe besteht darin, sich selbst zu verewigen.

Diese Mutationen haben zu mehreren neuen SARS-CoV-2-Varianten geführt, die zu Ausbruchsclustern und in einigen Fällen zu einer weltweiten Ausbreitung führten. Sie werden grob als interessante, besorgniserregende oder schwerwiegende Varianten klassifiziert.

Derzeit kursieren in den USA fünf besorgniserregende Varianten: die B.1.1.7, die ihren Ursprung in Großbritannien hat; B.1.351., südafrikanischer Herkunft; die P.1., erstmals in Brasilien gesehen; und B.1.427 und B.1.429, beide mit Ursprung in Kalifornien.

Jede dieser Varianten weist eine Reihe von Mutationen auf, von denen einige Schlüsselmutationen in kritischen Regionen des viralen Genoms sind. Da das Spike-Protein für die Anheftung des Virus an menschliche Zellen erforderlich ist, trägt es eine Reihe dieser Schlüsselmutationen. Darüber hinaus binden Antikörper, die das Virus neutralisieren, typischerweise an das Spike-Protein, wodurch die Spike-Sequenz oder das Protein zu einer Schlüsselkomponente von COVID-19-Impfstoffen wird.

Indien und Kalifornien haben kürzlich „doppelt mutierte“Varianten entdeckt, die, obwohl noch nicht klassifiziert, internationales Interesse geweckt haben. Sie haben eine Schlüsselmutation im Spike-Protein, die der brasilianischen und südafrikanischen Variante ähnelt, und eine weitere, die bereits in den kalifornischen Varianten B.1.427 und B.1.429 gefunden wurde. Bis heute wurde keine Variante als hochgradig eingestuft, obwohl die Befürchtung besteht, dass sich dies ändern könnte, wenn neue Varianten auftauchen und wir mehr über die bereits im Umlauf befindlichen Varianten erfahren.

Mehr Übertragung und schlimmere Krankheit

Diese Varianten sind aus mehreren Gründen besorgniserregend. Erstens verbreiten sich die besorgniserregenden SARS-CoV-2-Varianten im Allgemeinen um mindestens 20 bis 50 % leichter von Mensch zu Mensch. Dadurch können sie mehr Menschen infizieren und sich schneller und weiter ausbreiten und schließlich zur vorherrschenden Belastung werden.

Zum Beispiel ist die B.1.1.7 UK-Variante, die erstmals im Dezember 2020 in den USA entdeckt wurde, jetzt der vorherrschende zirkulierende Stamm in den USA, der bis Mitte März schätzungsweise 27,2% aller Fälle ausmacht. Auch die im Januar erstmals bei Reisenden aus Brasilien entdeckte P.1-Variante richtet nun in Brasilien verheerende Schäden an, verursacht dort einen Zusammenbruch des Gesundheitssystems und führte im Monat März zu mindestens 60.000 Todesfällen.

Zweitens können besorgniserregende SARS-CoV-2-Varianten auch zu schwereren Erkrankungen und vermehrten Krankenhauseinweisungen und Todesfällen führen. Mit anderen Worten, sie können eine erhöhte Virulenz aufweisen. Tatsächlich legt eine kürzlich in England durchgeführte Studie nahe, dass die Variante B.1.1.7 schwerere Erkrankungen und Sterblichkeit verursacht.

Eine weitere Sorge ist, dass diese neuen Varianten der Immunität entkommen können, die durch eine natürliche Infektion oder unsere aktuellen Impfbemühungen hervorgerufen wird. Beispielsweise können Antikörper von Personen, die sich nach einer Infektion erholt haben oder die einen Impfstoff erhalten haben, möglicherweise nicht so effizient an eine neue Virusvariante binden, was zu einer verringerten Neutralisation dieser Virusvariante führt. Dies könnte zu Reinfektionen führen und die Wirksamkeit der derzeitigen Behandlungen und Impfstoffe mit monoklonalen Antikörpern verringern.

Forscher untersuchen intensiv, ob es gegen diese Varianten zu einer verminderten Wirksamkeit von Impfstoffen kommen wird. Während die meisten Impfstoffe gegen die britische Variante weiterhin wirksam zu sein scheinen, zeigte eine kürzlich durchgeführte Studie, dass dem AstraZeneca-Impfstoff aufgrund der südafrikanischen Variante B.1.351 die Wirksamkeit bei der Vorbeugung von leichtem bis mittelschwerem COVID-19 fehlt.

Auf der anderen Seite gab Pfizer kürzlich Daten von einer Untergruppe von Freiwilligen in Südafrika bekannt, die eine hohe Wirksamkeit seines mRNA-Impfstoffs gegen die B.1.351-Variante belegen. Eine weitere ermutigende Nachricht ist, dass T-Zell-Immunantworten, die durch eine natürliche SARS-CoV-2-Infektion oder eine mRNA-Impfung ausgelöst werden, alle drei Varianten in Großbritannien, Südafrika und Brasilien erkennen. Dies legt nahe, dass selbst bei reduzierter neutralisierender Antikörperaktivität durch Impfung oder natürliche Infektion stimulierte T-Zell-Antworten einen gewissen Schutz gegen solche Varianten bieten.

Bleiben Sie wachsam und lassen Sie sich impfen

Was bedeutet das alles? Während die derzeitigen Impfstoffe möglicherweise nicht mildes symptomatisches COVID-19, das durch diese Varianten verursacht wird, verhindern können, werden sie wahrscheinlich mittelschwere und schwere Erkrankungen und insbesondere Krankenhausaufenthalte und Todesfälle verhindern. Das ist die gute Nachricht.

Es ist jedoch zwingend davon auszugehen, dass sich die aktuellen SARS-CoV-2-Varianten wahrscheinlich weiterentwickeln und anpassen werden. In einer kürzlich durchgeführten Umfrage unter 77 Epidemiologen aus 28 Ländern glaubte die Mehrheit, dass die aktuellen Impfstoffe innerhalb eines Jahres aktualisiert werden müssen, um neue Varianten besser zu behandeln, und dass eine geringe Impfstoffabdeckung wahrscheinlich das Aufkommen solcher Varianten erleichtern wird.

Was müssen wir tun? Wir müssen weiterhin das tun, was wir bisher getan haben: Masken verwenden, schlecht belüftete Bereiche meiden und soziale Distanzierungstechniken anwenden, um die Übertragung zu verlangsamen und weitere Wellen abzuwenden, die von diesen neuen Varianten angetrieben werden. Wir müssen auch so viele Menschen an so vielen Orten und so schnell wie möglich impfen, um die Zahl der Fälle und die Wahrscheinlichkeit zu reduzieren, dass das Virus neue Varianten erzeugt und Mutanten entkommt. Und dafür ist es von entscheidender Bedeutung, dass Beamte des öffentlichen Gesundheitswesens, Regierungen und Nichtregierungsorganisationen sich sowohl auf lokaler als auch auf globaler Ebene mit der zögerlichen und gerechten Impfung auseinandersetzen.

Paulo Verardi, außerordentlicher Professor für Virologie und Vakzinologie, University of Connecticut

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