Studie findet zwei neue COVID-19-Varianten in Ohio

Mehrere Monate nachdem COVID-19-Varianten unabhängig voneinander in Großbritannien, Südafrika und Brasilien entdeckt wurden, haben Forscher der Ohio State University Hinweise auf zwei weitere Varianten in den USA gefunden. Ein Vorabdruck der Januar-Studie wurde in der Zeitschrift bioRxiv veröffentlicht . 

Obwohl die neuen Varianten COH.20G/501Y und COH.20G/677H Mutationen aufweisen, die ihre Infektiösität erhöhen, wird derzeit nicht davon ausgegangen, dass sie gegen die derzeit verfügbaren Impfstoffe von Pfizer-BioNTech und Moderna resistent sind.

Seit Ende Dezember sind die beiden neuen Varianten in mehreren Bundesstaaten des Mittleren Westens aufgetaucht, darunter Michigan und Wyoming. COH.20G/501Y macht mittlerweile die Mehrheit aller COVID-19-Fälle in der Gegend von Columbus, Ohio 

Höhere Transmission

Ihre schnelle Verbreitung ist auf eine erhöhte Bindungsfähigkeit der viralen „Spikes“ zurückzuführen. Dabei handelt es sich um Oberflächenproteine, deren Ähnlichkeit mit den Zinken einer Krone der Ursprung des Begriffs „Coronavirus“ ist. 

„Die jetzt im Columbus/Midwest-Stamm auftretende Variante beeinflusst das Spike-Protein [(S-Protein)] an einer Stelle, die wahrscheinlich seine Funktion auf der Oberfläche des Virus beeinflusst“, sagt Dan Jones, MD, PhD , leitender Studienautor und stellvertretender Vorsitzender der Abteilung für Molekularpathologie am Ohio State University College of Medicine, gegenüber Health Life Guide und bezieht sich dabei auf COH.20G/501Y. „Die zweite Variante, über die wir berichten, beeinflusst wahrscheinlich, wie stark sich das Virus an den menschlichen Rezeptor für das Virus anlagert.“ 

Dieser Anstieg kann auf die Entwicklung einer oder mehrerer Mutationen im S-Gen zurückgeführt werden, das für das S-Protein kodiert. Eine bestimmte Mutation, S N501Y, ist in den meisten bekannten Varianten von SARS-CoV-2, dem Virus, das COVID-19 verursacht, vorhanden, darunter die britische Variante, die südafrikanische Variante und COH.20G/501Y. 

Seine Verbreitung bereitet Jones und seinen Co-Autoren Sorge. Das S N501Y macht SARS-CoV-2 besser in der Lage, sich an Wirtsrezeptoren zu heften und angreifende Immunzellen abzuwehren, was seine Virulenz erhöht. Die entscheidende Bedeutung des S-Proteins für das Funktionieren von SARS-CoV-2 hat es zum Ziel vieler Initiativen zur Entwicklung eines COVID-19-Impfstoffs gemacht. 

Worin unterscheiden sich die beiden neuen Sorten? 

Jones und seine Co-Autoren konnten feststellen, dass COH.20G/501Y nur Mutationen im S-Gen aufweist, COH.20G/677H dagegen sowohl im S-Gen als auch in den M- und N-Genen.  Diese und andere Mutationen entstehen zufällig im Laufe der Replikation und verbreiten sich nur dann, wenn sie sich für das Virus in irgendeiner Weise als vorteilhaft erweisen – etwa indem sie die Infektion erleichtern. Es ist das Überleben des Stärkeren in seiner abgespecktesten Form.

„Im Körper eines Patienten existieren wahrscheinlich Viren mit leicht [unterschiedlicher] genetischer Zusammensetzung nebeneinander und einige von ihnen überleben besser und vermehren sich schneller als andere, was zur klinischen Beobachtung einer oder weniger dominanter Varianten führt“, sagt Zucai Suo, PhD , Professor für Biomedizin am Florida State University College of Medicine, gegenüber Health Life Guide.

Neue Varianten entstehen erst jetzt, weil sie genügend Zeit – fast ein ganzes Jahr – hatten, sich in menschlichen Wirten zu entwickeln. Mit der Zeit werden sie ihre Vorgänger verdrängen, „da sie der menschlichen Immunreaktion besser standhalten und sich im menschlichen Körper schneller vermehren“, sagt Suo. 

Anpassung der Impfstoffe

Jones und einer seiner Co-Autoren, Peter Mohler, MD , stellvertretender Forschungsdekan am Ohio State University College of Medicine, betonen, wie wichtig es sei, auf die Entdeckung der neuen Varianten nicht überzureagieren. Obwohl „es entscheidend ist, dass wir die Entwicklung des Virus weiterhin beobachten“, sagte Jones gegenüber Ohio State News , gebe es derzeit keine Hinweise darauf, dass die Impfstoffverteilung gefährdet sein

„Es werden mehr Daten benötigt und es dürfte ein bis drei Monate dauern, bis wir genügend Beweise haben, um zu sagen, ob es zu Impfversagen kommt“, sagt Jones. „Wenn das der Fall ist, wird es wichtig sein zu untersuchen, welcher Teil des Virus mutiert, der das verursacht.“ Wenn es tatsächlich zu Impfversagen kommt, die auf einen bestimmten Stamm oder eine bestimmte Mutation zurückzuführen sind, „wird die Überwachung der genomischen Veränderungen in den Viren durch das öffentliche Gesundheitswesen entscheidend sein, um Impfversagen einzuschränken“, fügt er hinzu. 

Doch die Entwicklung einer Variante, die weder auf die Impfstoffe von Moderna noch auf die von Pfizer-BioNTech reagiert, ist unvermeidlich – und laut Suo ist die Frage nicht so sehr „ob“, sondern „wann“. Pharmaunternehmen müssen sich dieser Herausforderung stellen und entsprechend handeln. 

„Wenn es beispielsweise genügend Mutationen im Spike-Protein des Virus gibt, die die Bindung des Virus an den menschlichen Zellrezeptor ACE2 deutlich schwächen, werden die aktuellen Impfstoffe von Pfizer und Moderna wirkungslos sein“, sagt er. „Sollte ein solches Szenario eintreten, müssen diese Unternehmen ihre mRNA-Impfstoffe entsprechend anpassen, um der Variation im Spike-Gen entgegenzuwirken.“

Das mag wie eine schwierige Bitte klingen, sollte aber relativ einfach zu erfüllen sein.

„Glücklicherweise ist das kein großes Problem, da die Impfstoffe von Pfizer und Moderna innerhalb kurzer Zeit problemlos angepasst werden können“, sagt Suo. „Die behördliche Zulassung modifizierter Impfstoffe wird wahrscheinlich bestimmen, wie schnell die Reaktion des öffentlichen Gesundheitswesens erfolgen wird.“

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