Wie schnell kann das Coronavirus mutieren?

Das neue Coronavirus mutiert wie alle anderen Viren oder unterliegt kleinen Veränderungen in seinem Genom. Eine kürzlich veröffentlichte Studie legte nahe, dass das neue Coronavirus SARS-CoV-2 bereits zu einem mehr und einem weniger aggressiven Stamm mutiert war. Experten sind jedoch nicht überzeugt.

Die Forscher fanden in 70% der Virusproben den Typ "L", den sie als aggressiver betrachteten. Sie fanden auch heraus, dass die Prävalenz dieses Stammes nach Anfang Januar abnahm. Der heute am häufigsten vorkommende Typ ist der ältere "S" -Typ, da "menschliche Eingriffe" wie Quarantänen die Ausbreitungsfähigkeit des "L" -Typs verringert haben könnten, schrieben Forscher in der Arbeit.

Nathan Grubaugh, ein Epidemiologe an der Yale School of Public Health, der nicht Teil der Studie war, sagte jedoch, die Schlussfolgerungen der Autoren seien "reine Spekulation". Zum einen seien die Mutationen, auf die sich die Autoren der Studie bezogen, unglaublich klein - in der Größenordnung von ein paar Nukleotiden, den Grundbausteinen von Genen, sagte er. (SARS-CoV-2 ist ungefähr 30.000 Nukleotide lang).

Diese geringfügigen Änderungen würden wahrscheinlich keine oder nur geringe Auswirkungen auf die Funktionsweise des Virus haben. Es wäre daher "ungenau" zu sagen, dass diese Unterschiede bedeuten, dass es unterschiedliche Stämme gibt, sagte er. Darüber hinaus untersuchten die Forscher nur 103 Fälle. "Es ist eine sehr kleine Stichprobe der gesamten Viruspopulation", sagte Grubaugh gegenüber Live Science. Das Herausfinden der Mutationen, die ein Virus weltweit durchgemacht hat, erfordert "einen nicht unerheblichen Aufwand und manchmal Jahre, bis er abgeschlossen ist", sagte er.

Andere Wissenschaftler sind sich einig. Der Befund, dass das Coronavirus in zwei Stämme mutiert, wobei der L-Stamm zu einer schwereren Erkrankung führt, "ist höchstwahrscheinlich ein statistisches Artefakt", schrieb Richard Neher, Biologe und Physiker an der Universität Basel in der Schweiz, auf Twitter. Dieser statistische Effekt ist wahrscheinlich auf die frühzeitige Stichprobe der L-Gruppe in Wuhan zurückzuführen, was zu einer "höheren offensichtlichen" Sterblichkeitsrate führt, schrieb er.

Wenn es einen schnell wachsenden lokalen Ausbruch gibt, untersuchen Wissenschaftler schnell die Virusgenome von Patienten, was zur Überrepräsentation einiger Varianten des Virus führt, schrieb Neher. Die Autoren des Papiers erkennen an, dass die Daten in ihrer Studie "immer noch sehr begrenzt" sind und dass sie größere Datenmengen nachverfolgen müssen, um besser zu verstehen, wie sich das Virus entwickelt, schrieben sie.

"Wir sollten uns keine Sorgen machen"

In dem Wissen, dass solche Papiere während dieses Ausbruchs herauskommen würden, veröffentlichte Grubaugh am 18. Februar einen Kommentar in der Zeitschrift Nature Microbiology mit dem Titel "Wir sollten uns keine Sorgen machen, wenn ein Virus während eines Krankheitsausbruchs mutiert."

Das Wort Mutation "beschwört natürlich Ängste vor unerwarteten und verrückten Veränderungen", schrieb er. "In Wirklichkeit sind Mutationen ein natürlicher Bestandteil des Viruslebenszyklus und wirken sich selten dramatisch auf Ausbrüche aus." RNA-Viren oder solche, deren genetisches Hauptmaterial RNA anstelle von DNA ist, einschließlich SARS-CoV-2, mutieren ständig und verfügen nicht über die Mechanismen, um diese "Fehler" zu beheben, wie dies beispielsweise bei menschlichen Zellen der Fall ist.

Die meisten dieser Mutationen wirken sich jedoch negativ auf das Virus aus. Wenn Mutationen für das Virus nicht vorteilhaft sind, werden sie typischerweise durch natürliche Selektion eliminiert, den Mechanismus der Evolution, durch den Organismen, die besser an ihre Umgebung angepasst sind, zum Überleben neigen. Andere Mutationen überleben und werden in das "durchschnittliche" Genom eines Virus eingebettet.

Typischerweise kodieren mehrere Gene für Merkmale wie die Schwere eines Virus oder die Fähigkeit, es auf andere Menschen zu übertragen, schrieb Grubaugh. Damit ein Virus schwerer wird oder leichter übertragen werden kann, müssen mehrere Gene mutieren. Trotz der hohen Mutationsraten unter Viren im Allgemeinen ist es ungewöhnlich, Viren zu finden, die ihre Übertragungsart zwischen Menschen in so kurzen Zeiträumen ändern, schrieb er.

Was bedeutet das alles für die Entwicklung eines möglichen Impfstoffs?

Diese Viren "sind genetisch immer noch so ähnlich, dass diese Mutationen einen neuen Impfstoff nicht verändern sollten", sagte Grubaugh. Es ist "unwahrscheinlich, dass sich die Entwickler darüber Sorgen machen müssen". Sobald der Impfstoff aus ist, könnte sich das Virus jedoch an ihn anpassen und Resistenz entwickeln, sagte er, aber angesichts der Tatsache, dass andere RNA-Viren - wie diejenigen, die Masern, Mumps und Gelbfieber verursachen - in diesem Szenario keine Resistenz gegen Impfstoffe entwickelten ist unwahrscheinlich.

Tatsächlich helfen diese Mutationen Wissenschaftlern, die Schritte des Virus zu verfolgen, sagte Grubaugh.

Beispielsweise isolierte eine Gruppe von Forschern in Brasilien kürzlich SARS-CoV-2 aus zwei Patienten, bei denen COVID-19 bestätigt wurde, und sequenzierte das gesamte Genom beider Proben des Virus. Sie fanden heraus, dass sich die Genome nicht nur voneinander unterschieden, sondern sich auch stark von den Genomen der in Wuhan, China, sequenzierten Virusproben unterschieden, schrieben die Forscher in einem Bericht, der nicht von Experten begutachtet, sondern in einem Forum veröffentlicht wurde am 28. Februar.

Das Coronavirus eines Patienten in Brasilien hatte ein ähnliches Genom wie ein in Deutschland sequenziertes Virus, und das Virus des zweiten Patienten ähnelte dem des Coronavirus im Vereinigten Königreich. Das bedeutet, dass diese beiden Patienten mit Fällen in Europa verbunden sind, aber nicht miteinander, sagte Grubaugh.