Informationen und Impulse für das Corona-Zeitalter
 

Mutanten und Supermutanten des Corona-Virus SARS-CoV-2

Das Problem ist die Mutation. Denn das SARS-CoV-2-Virus verändert sein Erbgut immer weiter. Mutanten, Doppelmutanten und Supermutanten sind die Folge. Dies umso häufiger, je mehr Menschen sich mit den Wildtypen oder einer anderen der inzwischen vielen Virusmutanten infizieren. Darüber hinaus gibt es noch viel bezüglich Mutanten und Supermutanten zu berichten, was wir in diesem Fachartikel umfassend unternehmen.

Die neuen Mutationen und Supermutanten einschließlich der Escape-Varianten (Fluchtmutation), welche bereits erworbenen Immunschutz gegen SARS-CoV-2 umgehen, können schnell dominant werden, also das Infektionsgeschehen beherrschen. Diese Mutanten mit veränderten Spikeproteinen, also mit einer Veränderung der Andockstellen des Virus, können gegen den Viruswildtyp entwickelte Impfstoffe nutzlos machen. Die beiden Erbgutveränderungen E484Q und L452R erleichtern dem Virus das Andocken an Schleimhautzellen von Nase und Rachen. Die Infizierten tragen bei manchen Mutanten eine wesentliche höhere Viruslast als bei den Wildtypen, allein dadurch sind sie für andere Menschen infektiöser.

 

Mutanten, das Immunsystem und Escape-Varianten

Gegen die ansteckenderen aktuellen Mutanten beziehungsweise Supermutanten des SARS-CoV-2 Virus reichen Schutzmaßnahmen nicht vollständig aus, erst forcierte Impfungen werden die Inzidenz deutlich reduzieren und damit die weitere Virusverbreitung eindämmen.  Bisher scheinen Geimpfte bei den meisten Impfstoffen einen überwiegenden Schutz auch gegen verschiedene neuere Mutanten zu besitzen. Bei Kontakt mit den SARS-CoV-2-Viren können aber auch Geimpfte eine gewisse Zeit Corona-Viren in sich tragen, ohne ernsthaft zu erkranken. Es geht dann ein gewisses geringes Infektionsrisiko von ihnen aus.

Neue Mutanten oder Supermutanten können aber die erworbene Abwehr nach durchlaufener Infektion oder sogar nach Impfungen umgehen. Gegen die brasilianische Variante P.1 besteht zwar Impfschutz, aber der natürliche Schutz nach einer z.B. in 2020 durchlaufenen COVID-19 Infektion reicht nicht aus, die Menschen erkranken noch einmal. Das Virus entkommt der Immunantwort mit sogenannten Escape-Varianten.

Mutanten und Supermutanten – die Grundlagen

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Dass Viren mutieren, das ist völlig normal. Dennoch sehen die meisten Wissenschaftler die neuen Corona-Mutationen wie auch Supermutationen mit großer Sorge. Der Film erklärt die betreffenden Grundlagen.

Varianten mit neuen Mutationen in Deutschland

Die britische Variante B.1.1.7. wurde in Berlin und Baden-Württemberg erstmals im Dezember 2020 nachgewiesen, sie ist Anfang Mai die dominierende Variante in Deutschland. Die brasilianische Variante P.1, die südafrikanische Variante B.1.351 und die indische Variante B.1.617 sind ebenfalls nachgewiesen worden. Seit März 2021 ist die Zahl der Genomsequenzierungen aufgrund der jetzt durch die Bundesregierung gesicherten Finanzierung deutlich angestiegen. Auf der Website des Robert Koch-Institutes finden sich aktuelle Informationen zu Varianten und neuen Mutationen sowie Verweise auf weitere Quellen.

 

Britische Variante B.1.1.7 –
und Escape-Variation

Bei dieser Mutante finden sich 21 genetische Veränderungen gegenüber dem ursprünglichen SARS-CoV-2-Virus. Die Veränderung N501Y betrifft wie bei der südafrikanischen Mutante die Bindungsstelle des Virus und erleichtert das Andocken an menschliche Zellen. Seit September 2020 ist diese Mutante in Großbritannien bekannt. Neben der höheren Reproduktionszahl führt sie zu einer höheren Fallsterblichkeit in allen Altersgruppen.

Im Dezember 2020 kam diese Mutante von Großbritannien nach Deutschland, sie ist etwa 60 Prozent infektiöser als das ursprüngliche Virus. Im Mai 2021 lassen sich über 90 Prozent aller Infektionen in Deutschland auf diese neue Mutante zurückführen. Bei einer Infektion mit diesem Virus erleiden die Patienten seltener Geruchsstörungen aber häufiger Halsschmerzen und trockenen Husten. Im März kam es nach einem Ausbruch der Mutante im westkanadischen Skiort Whister zu einer weiteren Ausbreitung der Mutante über Vancouver und dann im April in ganz Kanada.

Die mRNA-basierten Impfstoffe von BioNtech und Moderna sind wirksam, in Labortests mit 90 Prozent. Der Vektor-Impfstoff von AstraZeneca soll etwas geringer schützen, im Labortest 75 Prozent. Die Effektivität gegen schwere Verläufe scheint bei allen zugelassenen Impfstoffen bisher erfreulich hoch zu sein. Im Februar 2021 wurde in England und im März 2021 in Österreich eine Escape-Variante von B.1.1.7 detektiert. Sie umgeht die Immunabwehr bereits Infizierter, auch der Schutz von Impfungen ist fraglich. Etwa 1800 Infektionen mit dieser B 1.1.7-E484K-Variante sind bis Ende April in Tirol detektiert worden, einige auch in Deutschland.

Die Mutation E484K, die auch in der südafrikanischen Variante B.1.351 und brasilianischen Variante P1 auftritt, führt zu einer Wirkabschwächung bereits aufgebauten spezifischer neutralisierender Antikörper in Labortestungen. Eigentlich gegen SARS-CoV-2 immune Menschen könnten sich somit mit dieser Variante leichter erneut infizieren. Ihre Antikörper bekämpfen das mutierte Virus schlechter. Impfungen können eine gewisse Wirkabschwächung erfahren.

 

Covid-19-Mutanten und Covid-19-Supermutanten
Südafrikanische Variante B 1.351

Die im November 2020 entdeckte Variante, welche im Mai 2021 in Südafrika dominiert, macht in Deutschland im April 2021 etwa ein Prozent der Fälle aus. Wie bei der britischen Variante besteht eine Mutation des Spikeproteins N501Y und eine etwa 60 Prozent höhere Ansteckungsgefahr. In Deutschland machte die Mutante unter ein Prozent der Infektionen im April 2021 aus. Bereits bestehender Antikörperschutz nach Infektion oder Impfung ist weniger wirksam. Verantwortlich dafür wird die Mutation E484K gemacht.

Die AstraZeneca-Impfung schützt nur wenig vor leichten und mittelschweren COVID-19-Erkrankungen, die Impfungen von BioNtech, Moderna und Johnson & Johnson zeigen ebenfalls eine Wirkungsabschwächung. Schutz gegen schwere Infektionen und Tod durch COVID-19 scheint aber durch alle diese Impfstoffe zu bestehen, genauere Daten dazu fehlen noch.

SARS-CoV-2 bzw. Corona Impfstoff

 

Brasilianische Variante P.1

Diese Variante wurde erstmals im brasilianischen Staat Amazonas nachgewiesen, sie ähnelt der südafrikanischen Variante. Rasch ist sie in Brasilien zur häufigsten Variante geworden. In Brasilien sind im Mai 2021 über 90 Prozent der COVID-19 Infektionen durch diese ansteckende Mutation ausgelöst. Der Krankheitsverlauf scheint nicht schwerer zu sein, aber der früher erworbene Antikörperschutz nach einer SARS-CoV2-Infektion ist weniger oder kaum wirksam. P.1 weist 17 Mutationen auf, wovon 10 das Spike-Protein betreffen. Dazu gehört auch die Mutation E484K welche dazu führt, dass die Immunabwehr teilweise umgangen wird. P.1 scheint auch vermehrt bei jüngeren Menschen eine schwerere Infektion auszulösen.

In Deutschland findet sich diese Mutante bei unter einem Prozent der detektierten Corona-Infektionen im April. In Brasilien stecken sich seit dem Winter 20/21 viele Menschen ein zweites Mal an, im Frühjahr 2021 war besonders die Region um Manaus betroffen. Die bei der Impfung durch BioNtech und AstraZeneca gebildeten Antikörper sind etwas weniger effektiv.

 

Corona Mutanten aus Indien April/Mai 2021

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Indiens Corona-Krise steigert sich weiter. Das Land meldete Ende April 2021 an einem einzigen Tag 323.144 Neuansteckungen. Aktuell ist ein Ende der Entwicklung nicht in Sicht.

 

Indische Corona Variante B.1.617, eine Doppelmutante

Im Oktober meldete die Sequenzdatenbank der Global Initiative on Sharing All Influenza Data (GISAID) erstmals das Auftreten dieser Mutante. Im März 2021 stellte diese etwa 15 Prozent des Infektionsgeschehens in Indien dar. In Delhi und im Bundestaat Punjab dominierte im April noch die britische Variante. Im Mai 2021 verursachte die neue indische Variante mit den Mutationen E484Q und L452R bereits mehr als 80 Prozent Infektionen in Indien und löste die zweite indische Infektionswelle aus.

Die Zahlen hinter den Buchstaben geben die genaue Position der Erbgutveränderungen im Virus-Genom an. In Deutschland sind bis Ende April nur vereinzelte Infektionen durch diese Mutante nachgewiesen worden. Sie weist zwei Veränderungen an ihrem Spike-Protein, der Andock-Region an menschliche Zellen, auf.  Die Mutation E484Q ähnelt den in Südafrika, Brasilien und Großbritannien aufgetretenen Varianten. Die zweite Mutation L452R ist bereits aus einer kalifornischen Corona-Variante bekannt.

Einordnung durch die WHO wirft Fragen auf

Die WHO hat die indische Mutante als „Variante von Bedeutung“ oder „Variante von Interesse“ eingestuft, aber nicht als „Besorgniserregend“ wie die bisherigen anderen Mutanten. Nun, die WHO hat bereits zu Anfang der Pandemie 2020 grobe Fehleinschätzungen der Corona-Pandemie veröffentlicht. Eine extrem infektiöse Variante des Corona-Virus, welches in Indien (1,366 Milliarden Einwohner) in dem nach Bevölkerungszahl direkt nach China (1,398 Milliarden) zweitgrößten Land der Welt rasch um sich greift, ist nach medizinischer Einschätzung doch hoch besorgniserregend.

Fließt in diese eher verharmlosende WHO-Stellungnahme zur indischen Variante abermals ein möglicher Einfluss Chinas auf die WHO-Spitze ein? Die indische Variante ist wie die britische und südafrikanische Mutation hochansteckend, aber führt nach den bisherigen Erkenntnissen auch nicht zu einem schwereren Erkrankungsverlauf.

Der R-Wert liegt Ende April 2021 in Indien bei 1,5. Ähnlich war die Situation im Dezember 2020 in London mit der britischen Variante. Bei einem R-Wert von 1,5 stecken zwei Infizierte jeweils drei weitere Menschen an, diese Rechnung kennt auch die WHO. Von den 1,36 Milliarden Indern könnten sich 2021 durchaus 20 oder 30 Prozent infizieren, etwa 300 Millionen Menschen. Eine Herdenimmunität wäre auch dann nicht erreicht.

In Indien leben, anders als in China, Europa und USA, mehr junge Menschen – und eigentlich weniger Menschen mit hohen Risiken für einen schweren Verlauf. Aber alleine aufgrund einer schlechteren medizinischen Versorgung und teilweise reduzierten Ernährungszustand (der Inder) könnten es mehr als eine Millionen Todesopfer in der zweiten indischen Epidemie-Welle 2021 geben. Bei dieser Aussicht zeigte sich die indische Regierung bis in den April 2021 hinein überraschend unbekümmert. Es gab zahlreiche Großveranstaltungen mit vielen Menschen ohne Schutzmasken.

 

Impfungen in Indien

Anfang Mai waren noch keine drei Prozent der Inder geimpft, 400.000 Neuinfektionen pro Tag und über 4000 tägliche Todesopfer an oder mit Corona wurden registriert. Das Max-Planck-Institut hält eine gewisse Minderung der Wirkung von Impfstoffen bei der indischen Mutante für möglich, der Impfstoff von AstraZeneca könne davon möglicherweise stärker betroffen sein.

In London konnte in ähnlicher Situation im Januar 2021 nur ein radikaler Lockdown und das rasche Impfprogramm die Situation stabilisieren. Der in Indien entwickelte Impfstoff BBV152 der Firma BHARAT BIOTECH kann wohl schwere COVID-Verläufe auch bei der indischen Mutation nahezu vollständig verhindern. 40 Millionen in Indien hergestellte Impfdosen wurden bis April 2021 in das Ausland verkauft oder verschenkt, 50 Millionen Dosen sind im Land verabreicht worden. Der Impfstoff BBV152, aber auch Rekonvaleszenzseren (Blutseren mit Antikörpern) von früher an SARS-CoV-2-Erkrankten können die indische Mutante in Laboruntersuchungen stoppen.

 

BioNtech-Pfizer-Impfstoffes wohl auch bei indischer Mutante sicher

Der deutsche BioNtech-Chef Udur Sahin äußert sich mit Verweis auf noch laufende Untersuchungen seiner Firma zum Wirkungsgrad des BioNtech-Pfizer-Impfstoffes auch in Bezug auf die indische Mutante zuversichtlich. Eine Escape-Variante scheint somit bisher nicht vorzuliegen. Siedürfte aber auch aufgrund der hohen Dunkelziffer in Indien – Tests sind nicht für alle zugänglich – und einer geringen indischen Gensequenzierungsquote, durchaus längere Zeit unentdeckt bleiben.

Aufgrund der hohen Zahl der Infizierten ist auch bei der indischen Variante, ähnlich wie in Brasilien, von ständigen weiteren neuen Mutationen auszugehen, auch hier können sich Escape-Varianten mit Reinfektionen bereits Genesener oder Verlust der Wirksamkeit von Impfungen herausbilden.

 

Covid-19 Mutanten und Covid-19 Supermutanten:
New Yorker Variante, B.1.526

Diese Variante zirkuliert seit Januar 2021 in New York, sie trägt wie die südafrikanische Variante die Mutation E484K in sich und ist infektöser als der Wildtyp (Ursprüngliche SARS-CoV-2 Virus).

 

Covid-19 Mutationen und Covid-19 Supermutationen:
Kalifornische Variante B.1.427

Im Januar 2021 fanden sich in Kalifornien in etwa der Hälfte aller Proben die Virus-Variante B1.427/B.1.429. Durch Veränderungen am Spikeprotein ist auch diese Variante infektiöser als der Wildtyp. Einzelne Fälle sind auch in anderen Ländern aufgetaucht. Ob diese Variante schwerere Krankheitsverläufe auslöst ist noch nicht eindeutig geklärt.

 

Wissenschaftlerin untersucht Covid-19 Corona Mutanten und Supermutanten

 

Überwachung von Mutanten, CoVRadar und Horizont Europa

In Wuhan, aber auch in Australien und Großbritannien, haben härtere Einschränkungen letztendlich 2020 die erste Corona-Welle eindämmen können. Gegen die neuen Mutanten mit höherer Infektiosität sind die gleichen Maßnahmen weniger effektiv.

In Deutschland wurde zur molekularen Überwachung des SARS-CoV-2 Geschehens die interaktive Plattform CoVRadar online gestellt. Sie verbindet Analyseprozesse und Webanwendungen für Wissenschaftler. Phylogenetische Stammbäume (durch genetische Sequenzierung ermittelte Bestimmung von Abstammungen) werden dadurch erkennbar, aber auch die Verbreitung von Mutanten kann regional dargestellt werden.

Die neuesten Veränderungen der SARS-CoV-2-Gene werden präsentiert und somit verschiedenen Institutionen rasch zugänglich gemacht. Alle sequenzierenden Labore in Deutschland nehmen an dem Projekt teil. Es lässt sich dabei auslesen, wie oft bestimmte Mutanten an bestimmten Laborstandorten nachgewiesen wurden.

Über einen Zeitstrahl lässt sich eine Zu- oder Abnahme darstellen. Die Plattform ist das Ergebnis einer gemeinsamen Entwicklung von Wissenschaftlern des Hasso-Plattner-Instituts, des Robert-Koch-Instituts (RKI) und des Europäischen Virus-Bioinformatik Instituts und der Medizinischen Hochschule Hannover. Am RKI ist Dr. rer. nat. S. Fuchs verantwortlicher Ansprechpartner für das Projekt. So kann schnell auf Mutationen reagiert werden. Daher: Den Herstellern von mRNA-Impfstoffen kann man die neuen Mutanten frühzeitig mitteilen, diese Impfstoffe lassen sich relativ schnell auf neue Mutationen anpassen.

Das gemeinsame europäische Programm „Horizont Europa“ ist ein gemeinsames Forschungsförderprogramm zur Stärkung des europäischen Forschungsraumes. Bis 2027 steht eine Fördersumme von 95 Milliarden Euro zur Verfügung. Aus diesem Etat sind 123 Millionen Euro für die Erforschung von Corona-Mutanten als „Soforthilfe“ beschlossen.  Karten zur internationalen Verbreitung von Varianten sind auf der Internetseite „cov-lineages.org“ abrufbar.

 

Bill Gates warnt vor weiteren Gefahren
bezüglich SARS-CoV-2 und Viren

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Bill Gates erklärt die Funktionsweise von Mutationen. Er fordert zugleich schnellere weltweite Impfungen, um weitere Mutanten zu verhindern.

 

 

Ein vorläufiges Fazit in Sachen Covid-19 Mutanten und Supermutanten

Die ganze Welt sollte geimpft werden – aus moralischen, ethischen und wirtschaftlichen Gründen. Das sagt und glaubt der Autor. Selbst Egoisten und Narzissten sollten diese Aufforderung zu ihrem Selbstschutz unterstützen, fügt er dem noch hinzu.

Daneben empfiehlt er ganz praktisch: Schütteln Sie das Virus psychisch einmal ab und gehen Sie hin und wieder mal an die Sonne. Bereits nach acht Minuten sind die Viren unter Sonnenlicht zu 90 Prozent deaktiviert, ohne Sonnenlicht dauert es immerhin 4,7 Stunden. Aber diese Angaben gelten nur für die Viren außerhalb des Körpers. Und noch etwas sagt Ihnen der Autor und dies diesmal recht salopp: „Ab nach draußen.“

 

Autor:
Dieter H. Mainka
Internist und Onkologe

 

 

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