Coronavirus als sich entwickelnde Bedrohung
Coronavirus als sich entwickelnde Bedrohung
Anonim

Eigentlich mag Edward Holmes keine Vorhersagen, aber letztes Jahr riskierte er, diese Regel zu brechen. Holmes, Experte für virale Evolution an der University of Sydney, wurde immer wieder die gleiche Frage gestellt: Wie wird das Coronavirus SARS-CoV-2 mutieren? Im Mai 2020, nur fünf Monate nach Beginn der Pandemie, begann Holmes, seine Reden mit einer Folie zu begleiten, in der er seine Vorhersagen teilte. Der Wissenschaftler schlug vor, dass sich das Coronavirus aller Wahrscheinlichkeit nach weiterentwickeln wird, um dem Treffen mit der menschlichen Immunität zu entgehen. Aber im Laufe der Zeit, so Holmes weiter, werde die Zahl der Infizierten wahrscheinlich sinken und die Infektiosität des Coronavirus werde sich nicht so sehr ändern. Kurz gesagt, es stellt sich heraus, dass die Entwicklung des Coronavirus in absehbarer Zeit während einer Pandemie keine wichtige Rolle spielen wird.

„Allerdings waren ein Jahr später alle meine Aussagen weitgehend falsch“, sagt Holmes.

Aber nicht alle: Das Coronavirus SARS-CoV-2 konnte sich tatsächlich entwickeln, um menschlichen Antikörpern effektiver auszuweichen. Gleichzeitig ist das Coronavirus gefährlicher und ansteckender geworden, wodurch die Zahl der Infizierten gestiegen ist. Und dieser Faktor hatte einen enormen Einfluss auf den gesamten Verlauf der Pandemie.

Der derzeit zirkulierende Delta-Coronavirus-Stamm (wie von der Weltgesundheitsorganisation als eine von vier „besorgniserregenden“Optionen zusammen mit vier „interessanten“Optionen definiert) unterscheidet sich so radikal von dem Coronavirus, das in der chinesischen Stadt Wuhan auftauchte Ende 2019, dass viele Länder gezwungen waren, die Entwicklung der Pläne für den Zeitraum der Pandemie anzupassen. Regierungen in vielen Ländern haben Mühe, Impfprogramme zu beschleunigen, indem sie das Regime des Tragens von Masken ausweiten oder sogar wieder einführen sowie andere hygienische und epidemiologische Maßnahmen ergreifen. Was das Erreichen der Herdenimmunität (d. h. die Immunisierung des optimalen Bevölkerungsanteils, wodurch die Ausbreitung der Virusinfektion eingedämmt wird) angeht, so sagt der Spezialist für Infektionskrankheiten Müge Çevik von der University of St Andrews, „mit dem Aufkommen der Delta-Variante wurde mir klar, dass dies generell nicht zu erreichen ist“.

Und doch könnte die turbulenteste Phase in der Evolution von SARS-CoV-2 noch bevorstehen, so der Evolutionsbiologe Aris Katzourakis von der Universität Oxford. Nun hat die menschliche Bevölkerung eine ausreichende Immunität entwickelt, sodass sich die Konkurrenz im Laufe der Evolution verschärft und das Coronavirus zu einer weiteren Anpassung zwingt. Gleichzeitig leiden die meisten Länder der Welt noch immer an einer Coronavirus-Infektion, was die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass durch die steigende Zahl der Infizierten immer mehr Mutationen auftreten.

Doch vorherzusagen, wohin all diese beunruhigenden Faktoren führen werden, ist heute genauso schwierig wie vor anderthalb Jahren. „Wir können die Vergangenheit viel besser erklären als die Zukunft vorherzusagen“, sagt der Evolutionsbiologe Andrew Read von der Pennsylvania State University im University Park. Schließlich erfolgt die Evolution des Coronavirus durch zufällige Mutationen, die nicht vorhergesagt werden können. „Für uns ist es extrem schwierig, vorherzusagen, welche Ereignisse passieren werden, bevor sie tatsächlich eintreten“, sagt Reed. - Das ist keine Physik für dich. Auf einem Billardtisch passiert das nicht."

Dennoch haben Evolutionsbiologen aufgrund von Informationen, die sie über andere Viren kennen, einige Hinweise erhalten, die helfen zu verstehen, in welche Richtung sich die Entwicklung des SARS-CoV-2-Coronavirus bewegen könnte. Gemessen an vergangenen Epidemienausbrüchen könnte das Coronavirus laut Reed im Vergleich zur bestehenden Delta-Variante durchaus noch ansteckender werden. "Ich denke, es gibt allen Grund zu der Annahme, dass sich das aktuelle Coronavirus in Zukunft noch erfolgreicher an den Menschen anpassen kann." Es wird seine tödlichen Eigenschaften nicht mildern; Darüber hinaus kann es noch tödlicher werden, wie einige andere Viren der Vergangenheit, einschließlich des Influenzavirus während der groß angelegten Pandemie von 1918. Und während sich die Covid-19-Impfstoffe derzeit gut entwickeln, lehrt uns die Geschichte, dass sich das Virus weiterentwickeln kann, um Impfstoffen zu entkommen. In einer kürzlich durchgeführten Studie, die eines der anderen Coronaviren untersuchte, wurde zwar festgestellt, dass die Entwicklung des Coronavirus viele Jahre dauern kann; Daher haben wir noch Zeit, Impfstoffe an die sich entwickelnde virale Bedrohung anzupassen.

Die Vergangenheit erklären

Am 10. Januar 2020 veröffentlichte Edward Holmes eines der ersten SARS-CoV-2-Genome im Internet. Seitdem wurden mehr als 2 Millionen Genome sequenziert und veröffentlicht, was zu einem sehr detaillierten Porträt des sich verändernden Virus führte. „Ich glaube nicht, dass wir jemals in der Lage waren, eine so hohe Genauigkeit bei der Beobachtung von Evolutionsprozessen zu erreichen“, sagt Holmes.

Es ist ziemlich schwierig, den endlosen Strom von Mutationen zu verstehen. Jeder von ihnen ist eine Art nur eine kleine Ergänzung der Anleitung zur Herstellung von Proteinen. Welche Mutationen werden sich schließlich ausbreiten? Alles wird davon abhängen, wie wohl sich Viren mit diesen veränderten Proteinen in der realen Welt fühlen werden.

Die überwiegende Mehrheit der Mutationen bringt dem Virus keine Vorteile, und es ist schwierig, diejenigen zu identifizieren, die solche Vorteile bieten. Es gibt offensichtliche Kandidaten, wie zum Beispiel Mutationen, die die Stacheln auf der Virushülle, die an menschliche Zellen binden, teilweise verändern. Änderungen an anderen Stellen des Genoms können jedoch genauso wichtig, aber schwieriger zu interpretieren sein. Und bei manchen Genen sind die Funktionen noch nicht einmal klar, ganz zu schweigen von den Eigenschaften, die durch die Veränderung der Gensequenz entstehen können. Die Auswirkungen einer solchen Änderung auf die Anpassungsfähigkeit des Coronavirus hängen auch von anderen Mutationen ab, die sich bereits darin angesammelt haben. Das bedeutet Folgendes: Um zu bestimmen, welche der Virusvarianten erfolgreich sein wird, benötigen Wissenschaftler echte Daten. Erst dann wird es möglich sein, an Zellkulturen und Tierversuchen zu forschen, die letztendlich Aufschluss über die Gründe für den Erfolg des Virus geben könnten.

Das Coronavirus SARS-CoV-2 kann sich in der menschlichen Bevölkerung noch schneller ausbreiten – diese neue Eigenschaft ist vielleicht die unglaublichste Veränderung, die bisher bei diesem Coronavirus beobachtet wurde. Irgendwann zu Beginn der Pandemie entwickelte das SARS-CoV-2-Coronavirus eine Mutation namens D614G, die es noch ansteckender machte. Diese mutierte Variante des Coronavirus hat sich auf der ganzen Welt verbreitet; fast alle modernen Viren sind daraus entstanden. Dann, Ende 2020, entdeckten Wissenschaftler bei Patienten in Kent County (UK) eine neue Variante des Coronavirus (jetzt Alpha genannt), die um etwa 50 % übertragbarer wurde. Die Delta-Variante, die zuerst in Indien entdeckt wurde und die weltweit am weitesten verbreitete Sorte wurde, erwies sich im Vergleich zu Alpha als weitere 40-60% übertragbarer.

Andrew Reid argumentiert, dass diese Situation nicht überraschend ist."Die einzige Möglichkeit, das Anwachsen der Infektion zu verhindern, ist nur möglich, wenn wir mit einem Coronavirus konfrontiert sind, das perfekt weiß, wie es in den menschlichen Körper eindringt, und die Wahrscheinlichkeit dieses Ereignisses ist unglaublich gering", sagt Reed. Aber Edward Holmes war unangenehm überrascht. „Im Laufe des Jahres hat das aktuelle Coronavirus drei Stufen erklommen. Und diese Tatsache überrascht mich vielleicht am meisten, - sagt Holmes. "Ich hätte nie gedacht, wie weit das heutige Coronavirus gehen könnte."

Bette Korber vom Los Alamos National Laboratory und ihre Kollegen schlugen zunächst vor, dass D614G (die allererste Mutation) die Oberhand über die anderen gewinnt, weil es eine effizientere Ausbreitung des Coronavirus fördert. Laut Corbet äußerten Experten in den frühen Tagen der Pandemie normalerweise Skepsis gegenüber der Entwicklungsfähigkeit des Coronavirus, und einige Wissenschaftler sagten allgemein, dass der offensichtliche Vorteil der D614G-Mutation möglicherweise nur reiner Zufall ist. „Seit die Verschärfung der Pandemie im Frühjahr 2020 verzeichnet wurde, gibt es in der wissenschaftlichen Gemeinschaft eine starke Ablehnung der Hypothese, dass das aktuelle Coronavirus grundsätzlich entwicklungsfähig ist“, sagt Korber.

Schließlich haben Wissenschaftler noch nie eine Situation gesehen, in der sich ein völlig neues Virus in einer Population so weit verbreiten und weiterentwickeln könnte. „Wir sind es gewohnt, mit Krankheitserregern umzugehen, die es in der Menschheit seit vielen Jahrhunderten gibt und deren Evolution bereits erforscht ist, weil diese pathogenen Viren schon sehr lange mit dem Menschen koexistieren“, sagt Jeremy Farrar, Leiter von Wellcome Vertrauen. „Und vielleicht hat diese Tatsache unsere Hypothesen beeinflusst und die Ideen vieler von uns vorbestimmt“, stimmt Farrar Aris Katsurakis zu.

Eine weitere, für die Praxis noch wichtigere Schwierigkeit besteht darin, dass der eigentliche Nutzen des Virus nicht immer in Zellkulturen oder Modelltieren nachvollzogen werden kann. „Niemand hätte allein anhand von Labordaten etwas Besonderes an einem Alpha-Stamm erkennen können“, sagt der Virologe Christian Drosten von der Charite-Universitätsklinik in Berlin. Drosten und andere versuchen, die Faktoren herauszufinden, die den Alpha- und Delta-Varianten des Coronavirus einen molekularen Vorteil verschafften.

Die Alpha-Variante des Coronavirus scheint im menschlichen Körper (dieser Rezeptor ist das Ziel des Coronavirus auf der Zelloberfläche) stärker an den ACE2-Rezeptor binden zu können, teilweise aufgrund einer Mutation im Wirbelsäulenprotein (diese Mutation ist N501Y genannt). Darüber hinaus kann diese Option Interferonen, dh Molekülen, die eines der Elemente des körpereigenen Immunsystems sind, effektiver entgegenwirken. All diese Veränderungen sind in der Lage, die Infektionsdosis zu reduzieren, dh die Anzahl der Viren, die erforderlich sind, um eine Person zu infizieren. Bei der Delta-Variante kann eine der wichtigsten Mutationen in der Nähe der Furin-Grenze am Dornfortsatz auftreten, dh dort, wo das menschliche Enzym das Protein spaltet; Dies ist eine der Schlüsselstadien, in denen das Coronavirus in die Zelle eindringt. Eine Mutation namens P681R in diesem Bereich macht das Clipping effizienter, wodurch das Coronavirus mehr Zellen infizieren kann, wodurch die infizierte Person mehr Viruspartikel trägt. Im Juli dieses Jahres veröffentlichten chinesische Wissenschaftler einen Vorabdruck eines Artikels, in dem es heißt: Durch eine Infektion mit einer Delta-Variante (im Vergleich zu anderen Varianten des Coronavirus) kann die Zahl der Viruspartikel in Patientenproben steigen um tausendmal.Gleichzeitig deuten die gehäuften Beweise darauf hin, dass eine infizierte Person das Coronavirus nicht nur effizienter, sondern auch schneller verbreiten kann, was wiederum die Infektion beschleunigt.

Tödlicher Kompromiss

Auch neue Varianten des Coronavirus SARS-CoV-2 können bei Patienten zu schwereren Formen der Erkrankung führen. So konnte beispielsweise in einer wissenschaftlichen Studie in Schottland gezeigt werden, dass bei einer Infektion mit der Delta-Variante eine Krankenhauseinweisung etwa doppelt so häufig vorkommt wie bei einer Infektion mit der Alpha-Variante.

Es ist nicht das erste Mal in der Geschichte der Menschheit, dass wir eine Situation beobachten, in der die Ansteckungsfähigkeit einer Infektion extrem schnell zunimmt. Dieser Prozess scheint während der Grippepandemie 1918-1919 beobachtet worden zu sein, sagt der Epidemiologe Lone Simonsen von der Universität Roskilde, der vergangene Pandemien analysiert. „Basierend auf den in Dänemark gesammelten Informationen kann argumentiert werden, dass die zweite Welle [der Spanier] sechsmal gefährlicher war als die erste“, sagt Lone.

Es ist weit verbreitet, dass sich Viren in der Regel entwickeln, um ihre Infektiosität im Laufe der Zeit zu verringern; Experten gehen davon aus, dass das Virus es dem Wirtsorganismus ermöglicht, noch länger zu leben und noch mehr andere Lebewesen zu infizieren. Laut Edward Holmes ist diese Ansicht jedoch zu einfach. „Im Allgemeinen war die Evolution der Virulenz eine Herausforderung für Evolutionsbiologen“, sagte Holmes. "Das ist keine leichte Frage."

Betrachten Sie die beiden Viren, deren Evolution am genauesten untersucht wurde: das Myxoma-Virus und das Kaninchen-Hämorrhagische-Krankheit-Virus, die 1960 bzw. Ganz am Anfang nach seinem Auftreten zerstörte das Myxomavirus mehr als 99% der infizierten Kaninchen, aber dann erschienen weniger pathogene Stämme dieses Virus; die Abschwächung der Pathogenität war wahrscheinlich darauf zurückzuführen, dass es diesem Virus gelang, eine ausreichend große Anzahl von Kaninchen zu töten, bevor die Tiere Zeit hatten, es auf andere Personen zu übertragen. (Beachten Sie, dass Kaninchen schließlich weniger anfällig für das Myxomavirus wurden.) Umgekehrt wurde das Virus der hämorrhagischen Kaninchenkrankheit im Laufe der Zeit tödlicher; in diesem Fall war die Zunahme der Pathogenität wahrscheinlich darauf zurückzuführen, dass es sich bei den Überträgern dieses Virus um Fliegen handelte, die sich von Kaninchenleichen ernähren, und der schnelle Tod der Kaninchen die Ausbreitung des Virus nur beschleunigte.

Es gibt andere Faktoren, die die Letalität von Viren erhöhen. Tritt beispielsweise eine Variante eines Virus auf, die in ihrer evolutionären Entwicklung alle anderen Varianten, die sich im Wirtsorganismus angesiedelt haben, übertreffen kann, dann wird ein solches Virus irgendwann dominieren, auch wenn durch diese Dominanz die Gesundheit von der Wirtsorganismus beginnt sich zu verschlechtern, und die Wahrscheinlichkeit einer Übertragung nimmt ab. Und die Annahme über Atemwegserkrankungen kann sich nicht immer als zutreffend erweisen: So kann beispielsweise ein abgeschwächtes Virus (z eine infizierte Person wird andere anstecken. Wenn wir vom Coronavirus SARS-CoV-2 sprechen, dann erfolgt in diesem Fall die Ansteckung der Allgemeinbevölkerung meist in einem frühen Stadium, also in dem Moment, in dem sich das Coronavirus in den oberen Atemwegen vermehrt; gleichzeitig tritt das schwere Stadium der Krankheit später auf - in dem Moment, in dem das Coronavirus die unteren Atemwege infiziert. Im Ergebnis zeigt sich, dass sich die Variante des Coronavirus, an der ein Infizierter schließlich in schwererer Form erkrankt, durchaus in der Lage ist, sich ohne Geschwindigkeitsänderung schnell auszubreiten.

Halbe Sachen

Seit Beginn der aktuellen Pandemie haben sich Wissenschaftler Sorgen über das Auftreten einer dritten Mutationsart gemacht, bei der das SARS-CoV-2-Coronavirus aufgrund seiner Evolution plötzlich lernt, die durch natürliche verursachte menschliche Immunität zu umgehen Infektionen oder Impfungen - das sind die Mutationen des Coronavirus, die vielleicht den größten Alarm auslösen … Es sind bereits mehrere Varianten des Coronavirus mit mutierten Stacheln aufgetaucht, die es für Antikörper noch schwieriger machen, sie zu erkennen. Diese Varianten des Coronavirus haben bereits viele erschreckt; trotzdem ist der Einfluss dieser Stämme noch gering.

Der Evolutionsbiologe Derek Smith von der University of Cambridge hat Jahrzehnte damit verbracht, anschaulich herauszufinden, wie das Grippevirus es schafft, die menschliche Immunität auszutricksen; Smith verwendete dazu die sogenannten Antigen-Karten. Der Wissenschaftler stellte die Frage: Können Antikörper, die gegen eine Variante des Virus schützen, den Körper vor einer anderen Variante schützen? Je größer der Abstand zwischen zwei Stämmen auf den Smith-Charts ist, desto weniger wirksame Antikörper, die gegen einen bestimmten Virusstamm schützen sollen, können den Körper vor einem anderen Stamm schützen. In einem kürzlich veröffentlichten Preprint hat ein Forschungsteam um Smith und David Montefiori von der Duke University Antigenkarten verwendet, um die bekanntesten Varianten des SARS-CoV-2-Coronavirus zu analysieren.

Auf Smiths Karten ist die Alpha-Variante des Coronavirus dem Wuhan-Stamm sehr nahe, was bedeutet, dass Antikörper gegen einen dieser Stämme gegen den anderen schützen können. Die Delta-Variante hat sich jedoch noch weiter von der Wuhan-Variante entfernt, obwohl sie sich auch der menschlichen Immunität nicht vollständig entzieht. „Nein, er ist nicht in der Lage, das Immunsystem komplett zu täuschen, in dem Sinne, wie man es sich normalerweise zu vereinfacht vorstellt“, sagt Aris Katsurakis. Gleichzeitig bleibt die Ansteckungswahrscheinlichkeit von Geimpften mit der Delta-Variante des Coronavirus etwas höher als die Ansteckungswahrscheinlichkeit mit früheren Stämmen. „Daher kann es hier eine gefährliche Tendenz geben. Und das macht mir Sorgen“, warnt Katsurakis.

Die Smith-Karten zeigen auch, dass sich andere Varianten des Coronavirus aufgrund ihrer Evolution weiter vom ursprünglichen Stamm entfernt haben als die Delta-Variante. Die Beta-Variante, die zuerst in Südafrika entdeckt wurde, ist auf der Antigenkarte am weitesten fortgeschritten, obwohl eine Immunität (sowohl natürliche als auch durch Impfung erworbene) immer noch erheblich gegen diesen Stamm schützt. Die menschliche Immunität zu überlisten wird für die Beta-Variante des Coronavirus nicht einfach sein, da sie in jedem Winkel der Welt durch die Delta-Variante verdrängt wurde. „Wahrscheinlich verliert das Coronavirus einige seiner anderen Eigenschaften, wenn es versucht, der menschlichen Immunität durch Mutationen zu entkommen“, sagt Derek Smith.

Die Antigenkarte zeigt, dass das Coronavirus derzeit keine bestimmte Richtung einschlägt. Wenn der ursprüngliche Wuhan-Stamm, der auf der Smith-Karte platziert ist, mit einer Stadt verglichen wird, können wir später im übertragenen Sinne sagen, dass sich das Coronavirus nur in den umliegenden Vierteln verbreitet hat, die in S-Bahnen unterwegs sind, aber gleichzeitig hat es sich ausgebreitet noch keine der Nachbarstädte erreicht - noch nicht angekommen.

Die Zukunft voraussagen

Wie sich die Eigenschaften des Coronavirus, wie Infektiosität, Virulenz und die Fähigkeit, sich der Erkennung durch das Immunsystem zu entziehen, in den kommenden Monaten manifestieren werden, lässt sich nicht genau vorhersagen. Und doch liegen einige der Faktoren, die sich unweigerlich auf die Ausbreitung des Coronavirus auswirken, auf der Hand.

Eine davon ist die Immunität, die die menschliche Bevölkerung jetzt rasant entwickelt. Einerseits verringert die Immunität die Ansteckungswahrscheinlichkeit beim Menschen und kann die Vermehrung des Virus stören, selbst wenn der Mensch sich bereits infiziert hat.„Das heißt, wenn wir noch mehr Menschen impfen, wird es weniger Coronavirus-Mutationen geben“, erklärt Müge Ševik. Auf der anderen Seite hat jede Variante des Coronavirus, die die Immunbarriere des menschlichen Körpers durchdringen kann, einen großen Vorteil gegenüber allen anderen Stämmen.

Tatsächlich hat die Welt laut Edward Holmes höchstwahrscheinlich den Punkt überschritten, an dem es kein Zurück mehr gibt: Angesichts der Tatsache, dass mehr als zwei Milliarden Menschen mindestens eine Dosis des Impfstoffs erhalten haben und sich mehrere hundert Millionen weitere Patienten von Covid-19 erholt haben, Das Ergebnis ist, dass Coronavirus-Varianten, die die menschliche Immunität überwinden können, jetzt möglicherweise größere Vorteile haben als selbst die ansteckendsten Stämme. "Ähnliches scheint 2009 passiert zu sein, als ein neuer H1N1-Grippestamm auftauchte, der eine Pandemie auslöste", sagt die Evolutionsbiologin Katia Kölle von der Emory University. Ein 2015 veröffentlichter Artikel zeigte, dass das Coronavirus Mutationen in den ersten zwei Jahren erworben hat schien seine Fähigkeit, sich von Mensch zu Mensch auszubreiten, zu erhöhen, und gleichzeitig zielten Mutationen, die nach 2011 Jahren auftraten, hauptsächlich darauf ab, die menschliche Immunität zu überwinden.

Es ist möglich, dass es dem Coronavirus SARS-CoV-2 immer schwerer wird, seine Infektiosität zu erhöhen. „Es gibt einige grundlegende Faktoren, die die Ausbreitung des Coronavirus einschränken. Irgendwann werde SARS-CoV-2 dieses Plateau erreichen, sagt der Evolutionsbiologe Jesse Bloom vom Krebsforschungszentrum. Fred Hutchinson. "Ich denke, es ist sehr schwer für uns zu sagen, ob wir uns bereits auf diesem Plateau befinden oder sich ihm nur nähern." Und der Evolutionsvirologe Kristian Andersen vom Institut. E. B. Scripps geht davon aus, dass die Ansteckungsfähigkeit des Coronavirus weiter zunehmen könnte. „Metaphorisch gesprochen sind die Masern die Grenze im beobachtbaren Virusuniversum, die etwa dreimal so ansteckend sind wie die Delta-Variante des Coronavirus“, sagt Andersen.

Darüber hinaus wissen Wissenschaftler nicht genau, wie lange das Coronavirus das Immunsystem täuschen kann. Smiths Antigenkarten zeigen den Raum, den das Coronavirus bisher abdecken konnte. Aber kann er weitergehen? Wenn die Varianten des Coronavirus auf der Antigenkarte mit Städten verglichen werden, wo werden dann die natürlichen Grenzen des Landes gezogen, in dem sich diese Städte befinden? Wo beginnt das Meer? Und wo werden die folgenden Coronavirus-Varianten auf der Antigenkarte erscheinen? Die Antwort auf die letzte Frage wird laut Smith einer der wichtigsten Hinweise für uns sein. Die Antigenkarte zeigt, dass sich die Delta-Variante in eine völlig andere Richtung entwickelt, wenn sich die Beta-Variante vom ursprünglichen Coronavirus in eine Richtung zu entwickeln begann. „Es ist noch zu früh, darüber zu sprechen, aber vielleicht nähern wir uns einer Situation, in der zwei serologische Typen dieses Coronavirus nebeneinander existieren werden. Und dieser Umstand muss auch bei der Erstellung von Impfstoffen berücksichtigt werden“, sagt Virologe Christian Drosten.

Wissenschaftler sind besorgt über die Fähigkeit des Coronavirus, sich einer Immunität zu entziehen, da dies die Impfstoffe ständig aktualisieren müssen, wie es bereits beim Influenzavirus der Fall ist. Wir erinnern uns jedoch daran, dass Impfstoffe gegen viele andere Krankheiten - zum Beispiel Masern, Polio und Gelbfieber - jahrzehntelang ohne Aktualisierung wirksam blieben, und sogar in den seltenen Fällen, in denen Virusvarianten auftraten, die trotz menschlicher Immunität in den Körper sickerten. Andrew Reed sagte: „Im Jahr 2000 gab es große Bedenken, dass wir möglicherweise neue Impfstoffe gegen Hepatitis B herstellen müssen“, als eine virale Variante der Hepatitis auftauchte, die das Immunsystem umgehen könnte.Diese Hepatitis-Variante ist jedoch weltweit nicht weit verbreitet: Sie kann nur die enge Umgebung einer infizierten Person infizieren und verschwindet danach. Offenbar steht das Virus vor der Wahl: Entweder die Fähigkeit zur schnellen Übertragung oder die Fähigkeit, sich der Immunität zu entziehen. Eine ähnliche Wahl steht wahrscheinlich vor dem Coronavirus SARS-CoV-2.

Um einen Blick in die Zukunft des Coronavirus SARS-CoV-2 zu werfen, kann man sich an jene Coronaviren wenden, die den Menschen schon lange infizieren – viel länger als das aktuelle Coronavirus, zum Beispiel die akute respiratorische Virusinfektion (ARVI)-Virus … Von einigen SARS-Viren ist bekannt, dass sie Menschen erneut infizieren, aber bis vor kurzem war unklar, ob dies an einem geschwächten Immunsystem bei genesenen Patienten liegt oder daran, dass das Virus seine Hülle verändert, um das Immunsystem zu täuschen. In einem Artikel, der diesen April in der Zeitschrift PLOS Pathogens veröffentlicht wurde, verglichen Jesse Bloom und andere die Fähigkeit von Humanserum, das in den letzten Jahrzehnten zu verschiedenen Zeiten entnommen wurde, ein gleichzeitig oder etwas später isoliertes Virus zu blockieren. Wissenschaftler haben gezeigt, dass die Proben ungefähr gleichzeitig isolierte Stämme des Coronavirus 229E neutralisieren können, aber sie sind nach zehn oder mehr Jahren nicht immer gegen dieses Virus wirksam. Offensichtlich hat sich das Virus entwickelt, um sich davor zu schützen, menschliche Immunität zu treffen, aber es dauerte zehn oder mehr Jahre.

„Die Fähigkeit, die menschliche Immunität zu umgehen, beschwört eine katastrophale Immunabschaltung herauf, obwohl es in Wirklichkeit nur eine Verletzung des Immunmechanismus ist“, sagt Jesse Bloom. "Derzeit scheint das Verhalten des SARS-CoV-2-Coronavirus zumindest in Bezug auf seine Fähigkeit, Antikörper zu umgehen, dem des 229E-Coronavirus sehr ähnlich zu sein."

Andere Wissenschaftler begannen, das Coronavirus SARS-CoV-2 selbst zu untersuchen. In einem im August dieses Jahres veröffentlichten Preprint haben sich Wissenschaftler folgende Aufgabe gestellt: herauszufinden, wie sehr sich dieses Coronavirus verändern muss, um einer Kollision mit Antikörpern zu entgehen, die bei geimpften Menschen und bei genesenen Patienten produziert werden. Wissenschaftler haben folgende Tatsache festgestellt: Damit das Virus eine Kollision mit Antikörpern fast vollständig vermeiden kann, müssen zwanzig Mutationen in der Wirbelsäule auftreten. Das bedeutet, dass das Coronavirus laut einem der Autoren des Artikels, dem Virologen Paul Bieniasz von der Rockefeller University, noch sehr hart arbeiten muss, um zu lernen, die menschliche Immunabwehr vollständig zu überwinden. „Wird es dem Coronavirus leicht fallen, dies zu tun? Es ist für uns schwer vorherzusagen“, sagt Benias.

„Es scheint nicht einfach zu sein, die Immunität zu umgehen“, schließt William Hanage von der School of Public Health. Chan an der Harvard-Universität. "Auf der anderen Seite ist die natürliche Auslese aber auch eine sehr effektive Sache, und das Coronavirus hat erst jetzt begonnen, die menschliche Immunität zu überwinden."

Vergessen wir nicht, dass das Coronavirus seine eigenen Tricks hat. So ist beispielsweise ein Coronavirus rekombinierbar, was zum plötzlichen Auftreten neuer Coronavirus-Varianten durch die Kombination der Genome (und zugleich Eigenschaften) zweier unterschiedlicher Varianten führen kann. So sind beispielsweise bei Schweinen infolge der Rekombination des Coronavirus [es wird als "Schweineepidemie-Virus" (PEDV) bezeichnet] und abgeschwächter Impfstämme eines anderen Coronavirus virulentere Varianten von PEDV aufgetaucht. „Angesichts der biologischen Eigenschaften dieser Viren kann die Rekombination durchaus die Evolution von SARS-CoV-2 beflügeln“, sagt Bette Korber.

Somit gibt es noch viele ungelöste Probleme.Vor diesem Hintergrund ist es besorgniserregend, dass die Menschheit noch globale Maßnahmen ergreifen muss, um die Ausbreitung des Coronavirus SARS-CoV-2 einzudämmen, sagte Eugene Koonin, Forscher am US National Center for Biotechnology Information. Ihm zufolge können einige gefährliche Varianten des Coronavirus nur auftreten, wenn das Coronavirus eine sehr seltene gewinnende Kombination von Mutationen aufweist. Und dazu muss sich das Coronavirus möglicherweise unglaublich oft replizieren. "Aber eine solche Kombination kann durchaus vorkommen, denn es gibt Millionen von Infizierten", glaubt Kunin.

Tatsächlich, fügt der Evolutionsbiologe Aris Katsurakis hinzu, waren die letzten zwanzig Monate für uns alle eine Art Warnung, die Entwicklung des Coronavirus nicht zu unterschätzen. „Viele Leute denken immer noch, dass die Alpha- und Delta-Optionen die schlimmsten sind“, sagte Katsurakis. „Obwohl es richtiger sein könnte, sie nur als erste Schritte auf einem gefährlichen Weg zu betrachten – genau die Schritte, die unsere gesamte Reaktion im Bereich der öffentlichen Gesundheit in Frage stellen können.“

Beliebt nach Thema