Erlanger Virologen untersuchten Mutanten in zehn Ländern: So helfen die Corona-Varianten dem Virus sich durchzusetzen

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Viral Infection Concept.
Viral Infection Concept.

Die Zahl der Corona-Varianten wächst rasant an: Während es im April 2020 weltweit nur etwa zehn dominante Mutationen des Virus gab, ist ihre Zahl bis zum Frühjahr 2021 auf 100 Mutationen angestiegen. Ein Forschungsteam aus Erlangen rund um Stefanie Weber und Walter Doerfler hat das Auftreten der Virusmutationen ab Beginn der Pandemie verfolgt. In definierten Zeitintervallen beobachteten sie die verschiedenen Varianten in zehn Ländern: Großbritannien, Südafrika, Indien, USA, Brasilien, Russland, Frankreich, Spanien, Deutschland und China. Ihre Studie wurde kürzlich in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift EMBO Molecular Medicine veröffentlicht.

Die Forschenden konnten feststellen, dass während der ungehemmten weltweiten Ausbreitung und rapiden Vermehrung von SARS-CoV-2 zahlreiche Mutanten und Varianten entstanden sind. „Dieser Vorgang dauert an und könnte sich trotz Impfung weiterentwickeln, falls es nicht schnell genug gelingt, die Ausbreitung einzudämmen“, sagt Walter Doerfler. „Es ist aber noch unbekannt, ob die Infektion mit bestimmten Corona-Mutanten mit der Art und der Schwere einer Covid-19-Erkrankung in spezifischer Weise zusammenhängt.“

Bis März 2021 ist die Zahl der Corona-Mutationen deutlich nach oben geklettert. Bereits bis Ende Januar 2021 konnten Forschende neben den bisher bekannten Virusvarianten aus Großbritannien, Südafrika, Brasilien und den USA weltweit zwischen 70 und 100 neue Mutationen im Genom des Corona-Virus nachweisen. Kürzlich kam eine neue Mutation dazu: „Ende April dieses Jahres verfolgten wir mit Bestürzung die Explosion der SARS-CoV-2-Infektionen in Indien mit mehr als 353.000 Fällen und 2.812 Toten pro Tag — die höchsten weltweit je ermittelten Fallzahlen“, sagt Stefanie Weber. „Die bisher bekannten Virusvarianten könnten ansteckender und auch potenziell krankmachender sein als das ursprüngliche Virus aus Wuhan.“

Für ihre aktuelle Forschungsarbeit analysierten die Autoren weltweit über 380.500 RNA-Sequenzen des Corona-Virus. Zusätzlich untersuchten die Wissenschaftler über 1.750 dieser RNA-Sequenzen detailliert auf Änderungen von Virusproteinen. „Aus der Detailanalyse der Mutationen ergab sich ein interessanter Hinweis“, sagt Stefanie Weber. Mehr als 50 Prozent der weltweit registrierten Mutanten seien durch einen Austausch der Basen Cytosin und Uracil im RNA-Genom des Corona-Virus zustande gekommen. "Dabei hat das Virus es offenbar geschafft, eine vermeintliche Schutzfunktion menschlicher Zellen für seine Zwecke auszunutzen.“

Mutanten unterstützen das Virus bei der Vermehrung

Dass sich Mutanten rasant verbreiten, unterstützt laut den Forschenden die Vermehrung von SARS-CoV-2. Es sei zu befürchten, dass die hohe Effizienz der Mutagenese — also die Erzeugung von Mutationen im Erbgut — noch erhebliche Probleme bei der Therapie gegen das Virus generieren könnte. „Wahrscheinlich wird SARS-CoV-2 für längere Zeit ein gefährlicher Begleiter für uns bleiben“, sagt Doerfler. Laut den Forschenden wäre allerdings auch ein zweites Szenario unter Umständen denkbar: Im Laufe einer extremen Mutationsbildung kann sich das System erschöpfen und das Virus die Fähigkeit zur Vermehrung verlieren. Für SARS-CoV-2 gebe es dafür allerdings derzeit keine Hinweise.

Da RNA-Proben des Virus außer in Großbritannien nur in wenigen Ländern genetisch analysiert werden, könne die Rolle der vielen bereits identifizierten Mutanten im Infektionsgeschehen nicht adäquat beurteilt werden, schreiben die Wissenschaftler. Deshalb sollten sich die entsprechenden Technologien und schnelle PCR-Tests möglichst bald in Deutschland etablieren. Denn es sei für die Covid-19-Diagnose und Therapie sowie für die Impfstoffentwicklung essenziell, die Virusmutanten zu verstehen, sagt Doerfler. "Je länger wir die Impfung verzögern, umso schneller können sich neue Mutanten durchsetzen und den Impferfolg langfristig infrage stellen.“ In diesem Zusammenhang merkt er kritisch an: „Solange wir uns auf Antigen-Schnelltests verlassen, die in mindestens 35 Prozent der Fälle falsch negative Ergebnisse liefern, werden wir die Covid-19-Pandemie nicht beherrschen.“

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