Virusvarianten

Virusvarianten visualisiert durch Nextstrain

Überblick über die Variant of Concerns (in Klammer das Land, wo sie erstmals sequenziert wurde, nicht zwingend der Entstehungsort, vgl. „Spanische Grippe“)

Name Pango Lineagedefining SNPsÜbertragbarkeit Immun Escape
Alpha (UK)B.1.1.7 N501Y30-60% mehr als Wildtyp
Beta (SA)B.1.351N501Y, E484Kja
Gamma (BR)P.1.N501Y, E484K2x ansteckender als Wildtypja
Delta (IN)B.1.167.2andere60% mehr als Alpha (R ~ 6)ja
AY4 (UK)DELTA AY4 S:Y145H10-15% mehr als DELTAnicht mehr als DELTA
Omicron (SA)B.1.1.529 (BA.1)50 Mutations R0 ~ 5,5-10, 30-35% DELTAviel stärker als DELTA
BA.2 B.1.1.529 (BA.2)w/o 69/70delca. 30% mehr als BA.1ungefähr wie BA.1

SNP: Single-Nucleotide-Polymorphysm (Variation eines einzelnen Basenpaares in einem komplementären DNA-Doppelstrang)

Quelle – inklusive Variants of Interests: WHO Tracking Variants und CoV-Pango-Lineages

Grundsätzliches zu Neutralisationstests bei neuen Varianten:

„Beim Pseudovirus NT wird nicht SARS-COV-2 verwendet, um Zellen in Kultur zu infizieren, sondern ein Pseudovirus. Ein Pseudovirus ist ein Konstrukt aus einem harmlosen Virus und dem Oberflächlichenprotein von SARS-COV-2; also dem Spike. Das Pseudovirus hat meist noch ein zusätzliches Gen (z.B. Luziferase), das erst aktiv wird und ‚leuchtet‘, nachdem dieses Pseudovirus eine Zelle infiziert hat. Vorteil: Man braucht kein Labor der Sicherheitsklasse 3, sondern ‚nur‘ der Klasse 2.“ (Johann Holzmann, Biochemiker)

Grundlagen und Übersichtsartikel

Markov et al. (03/22)

Stand, 11.04.22 – neue OMICRON-Varianten BA.4 und BA.5 in Südafrika, Botswana, Belgien, Deutschland, Dänemark und UK aufgetaucht, verdrängen allmählich BA.2. Bisher keine Indizien für schwerere Verläufe.

Im Vergleich zu BA.2 zusätzliche Mutationen: 69-70del, L452R, F486V, Umkehrung zum Wildtyp: Q493 (Q493R bei BA.1-3); L452R gab es zuvor bei DELTA, KAPPA, EPSILON; F486V ist eine ungewöhnliche Mutation in der receptor binding domain – beide Mutationen können verstärkten Immun Escape bedeuten (Immunantwort durch Impfung/Infektion unterlaufen).

Coronaviren allgemein

Die Abbildung zeigt eine grobe Übersicht eines phylogenetischen Baums, der auf den Spike-Protein-Sequenzen verschiedener Coronaviren besteht. Alle Viren, die beim Menschen Erkrankung verursachen, sind mit einem blauen Stern markiert).

Es gibt vier Typen: Alpha, Beta, Gamma und Delta-Coronaviren. Letztere beiden verursachen beim Menschen typischerweise keine Probleme, infizieren aber viele Tiere (und das könnte beim Menschen künftig Probleme bereiten).

  • Alphacoronaviren beinhalten 229E und NL63 – die typischen menschlichen Erkältungs-Coronaviren
  • Bei Betacoronaviren sind es OC43 und HKU1.
  • Betacoronaviren beinhalten außerdem die bösen Subtypen:

Bei der Unterart Merbecoviren gibt es das MERS-CoV (Middle Eastern Respiratory Syndrome) – das Virus weist eine hohe Sterblichkeitsrate auf und wird von Kamelen auf den Menschen übertragen. Es überträgt sich unter Menschen meist nicht gut, hat aber einen großen Ausbruch 2015 in Südkorea verursacht. Die Südkoreaner haben es gut eingedämmt, doch hätte das schiefgehen können, wenn es an Orten passiert wäre, wo man weniger erfahren ist, Ausbrüche einzudämmen [siehe Ischgl].

Eine weitere Unterart wird von den Sarbecoviren gebildet. Das beinhaltet SARS-CoV von 2003, das nach Krammers Meinung beinahe eine Pandemie verursacht hätte. Sie schließt auch SARS-CoV2 und die OMICRON-Variante (als eigener Serotyp) mit ein.

Das zeigt das derzeitige Problem, das gelöst werden muss. Es gibt Impfstoffkandidaten, die kreuzreaktive Antikörper gegen SARS-CoV2 und SARS-CoV erzeugen, und das ist großartig. Man findet diese Antikörper manchmal auch bei Individuen, die gegen SARS-CoV2 geimpft wurden. Doch gibt es eine starke Vielfalt unter Sarbecoviren. Manche benutzen ACE2 als Rezeptor wie SARS-CoV2 und SARS-CoV. Manche tun das nicht (tolle Übersicht hier). Das macht die Impfstoffentwicklung zur Herausforderung.

Krammer denkt, dass ein variantenumfassender SARS-CoV2-Impfstoff relativ rasch entwickelt werden könnte (wenige Jahre). Ein Impfstoff gegen alle Sarbecoviren ist ein anspruchsvolleres Ziel, aber kann umsetzbar sein. Ein Impfstoff gegen alle Betacoronaviren wäre möglich, aber die Entwicklung würde sehr lange dauern. Die Lizenzwege dazu sind nicht klar, was es komplizierter macht. So oder so sollte man vorsichtig sein mit Definitionen und Wortwahl, um nicht Dinge zu versprechen, die wir nicht rasch oder gar nicht umsetzen können.

Evolution von ALPHA-Coronaviren (links, wie Influenza A), BETA-Coronaviren (Mitte, wie Influenza B) und Influenza H3N2 (rechts, Driftvariante) – SARS-CoV2 eher wie Driftvariante?

Auffrischimpfungen – quo vadis?

Krammer, 08.04.22: omicronspezifische und bivalente Booster sind in klinische Studien bei MODERNA, bei Pfizer Daten möglicherweise bis Sommer. Zulassung unklar. Intranasale Impfstoffe erst in 1-2 Jahren erhältlich.

Wirksamkeit derzeitiger Medikamente gegen derzeitige Varianten:

  • Sotrovimab wirkt nicht gut gegen BA.2, sonst weiterhin
  • Molnupiravir – 30% Reduktion schwerer Verläufe
  • Paxlovid – 89% Reduktion schwerer Verläufe
  • Prophylaxe: Evusheld, Antikörpercocktail, der über Monate hinweg schützt