Virusvarianten

Virusvarianten visualisiert durch Nextstrain

Zur Benennung von Variant of Concerns:

“Based on currently available evidence, the TAG-VE does not feel that the overall phenotype of XBB* and BQ.1* diverge sufficiently from each other, or from other Omicron lineages with additional immune escape mutations, in terms of the necessary public health response, to warrant the designation of new variants of concern and assignment of a new label.” (WHO, 27.10.22)

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.1.167.2P681R60% mehr als Alpha (R ~ 6)ja
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
BA.4/BA.510-20% mehr als BA.2mehr als BA.2
BA.2.75 (IN)8 Spike-Mut.ca. 20% mehr als BA.4/5mehr als BA.4/5
BA.2.75.2bisher maximal
BF.7
BQ.1.1. mehr als BA.5
CH.1.1.4P681R mehr als BA.5
XBB.1.5F486Pinfektiöser als XBB/BA.5mehr als BA.5

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

Quelle – inklusive Variants of Interests: WHO Tracking Variants und CoV-Pango-LineagesVariantentracker von C. Roemer

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)

Grundlagen Thread von Virologe Björn Meyer zur Virusevolution und weshalb die neuen Varianten alle aus OMICRON entstehen (neuer Serotyp, getrieben von Immun Escape wegen gestiegener Immunität in Bevölkerung) und nicht mehr aus dem Ursprungstyp (alter Serotyp, getrieben von Fitnessvorteil).

Kontroversielle Meinungen zu Drostens Aussage “Zeichen für das kommende Ende der Pandemie” (23.11.22, DieZeit), Virologe Meyer sieht angesichts der hohen Inzidenzen mit einem Dutzend Sublinien keine virologische Sackgasse. SARS-CoV2 verhält sich weiterhin wie eine Driftvariante (siehe Abbildung unten) als “non-ladder-like tree”, d.h., es entwickelt sich nicht aus einer Variante die nächste, sondern viele Varianten querbeet. Zudem hat Drosten schon Anfang Jänner 2022 das Ende der Pandemie verkündet und musste die Prognose Ende Juni korrigieren.

Altersgruppen-Heatmap Pandemiebeginn bis Juni 2022, Quelle: @zeitferne

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?

Dank der verschiedenen Varianten und Impfstoffe wird das leider etwas unübersichtlich. Fachliteratur zu den Auffrischimpfungen findet man u.a. noch in den einzelnen Varianten-Menüpunkten sowie unter Impfstoff-Entwicklung.

aus Branche et al. (2022) – Antigenic drift mit Variantenbildung, D614G ist der Wuhantyp

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.

Reinfektionen bei Varianten am Beispiel Israel

Zunehmende Reinfektionen mit den Omicron-Subvarianten, steiler Anstieg mit XBB und BQ.1.1, Quelle: Twitteraccount von Barak Raveh, 16.11.22

In Österreich waren im September/Oktober 30% der Gesamtinfektionen Reinfektionen (Quelle: AGES)