Aktualisiert: 24.09.2020 - 10:51

Rückschlüsse und Ausblicke Coronavirus: Ja, es mutiert – aber was bedeutet das für uns?

Forscher bestätigen: Das Coronavirus Sars-CoV-2 mutiert. Daraus können sie einerseits schließen, dass es schon länger kursiert. Andererseits lässt das Informationen auf dessen Entwicklung zu.

Foto: iStock/Eugeneonline

Forscher bestätigen: Das Coronavirus Sars-CoV-2 mutiert. Daraus können sie einerseits schließen, dass es schon länger kursiert. Andererseits lässt das Informationen auf dessen Entwicklung zu.

Forscher haben sich das Mutationsverhalten von Sars-CoV-2 genauer angeschaut – und stellen vor allem zwei Sachen fest: Es verändert sich und ist – zumindest in manchen Fällen – möglicherweise ansteckender. Und es kursierte schon Ende 2019.

Verschiedene Meldungen machten in den vergangenen Wochen und Monaten die Runde: Eine davon besagt, dass sich das Coronavirus schon Ende 2019 weltweit verbreitet haben könnte. Andere prognostizieren, dass das Virus ansteckender geworden sei oder noch werden könnte. An beiden Meldungen ist was dran. Sie basieren unter anderem auf einer bestimmten Studie und die sagt ganz vereinfacht gesagt aus: Das Coronavirus mutiert.

Mittlerweile sind rund 12.000 Mutationen des Coronavirus Sars-CoV-2 bekannt. Das klingt nach enorm viel, doch die wenigsten dieser Mutationen verändern sein Verhalten. Das Coronavirus mutiert zwar allein aufgrund seines Aufbaus lange nicht so schnell wie etwa das Influenza-Virus. Doch Veränderungen macht es durch – und das, salopp gesagt, in den meisten Fällen aus Versehen. Mit der Zeit kann es sich aber seinem Wirt anpassen. Seinem neuen Wirt, und das ist der Mensch. Die Veränderungen könnten zukünftig zwar für Probleme bei der Suche nach einem geeigneten Impfstoff sorgen. Sie könnten es aber auch ungefährlicher machen. Doch der Reihe nach.

Mutationen verraten: Coronavirus könnte sich schon Ende 2019 weltweit ausgebreitet haben

Bisher gingen wir davon aus, dass das neuartige Coronavirus Sars-CoV-2 im Dezember 2019 erstmals in China aufgetreten ist und sich dann Anfang 2020 den Weg in andere Länder bahnte. Eine Studie des University College London (UCL), erschienen in der Fachzeitschrift "Infection, Genetics and Evolution" Anfang Mai 2020, kommt zu dem Schluss, dass das Virus schon Ende 2019 von einem Tier auf den Menschen übersprang und sich dann rasant auf dem Globus ausbreitete. Den genauen Ausgangspunkt der Pandemie könne man mit den Ergebnissen jedoch nicht feststellen. Doch es gibt Hinweise, dass sich das Coronavirus schon vor Januar auch in Europa ausgebreitet hat.

Die Ergebnisse der Wissenschaftler basieren auf über 7.500 Sars-CoV-2-Viren, erhalten von an Covid-19 erkrankten Menschen. Dort fanden sie kleine Veränderungen im Erbgut der Viren. Und die wiederum können Aufschluss darüber geben, wie sich das Virus weltweit ausgebreitet hat – und wie es sich in Zukunft noch wandeln könnte.

  • Aber warum mutiert ein Virus? Mutationen sind zufällige Fehler, die passieren, während sich das Genom des Virus kopiert. Das passiert ständig, da sich ein Virus so vermehrt. Solche Mutationen haben oft einfach keinen Effekt auf das Virus selbst, dienen Forschern aber als Anhaltspunkt über die Ausbreitung. Das Genom an sich ist bei Viren wie dem neuartigen Coronavirus recht stabil, bestätigte schon Virologe Christian Drosten im März. Doch kleine Bereiche ändern sich trotzdem. Er sagte damals schon: "Wir können uns darauf verlassen, dass das Virus mutiert." Und weiter: "Wir können uns auch darauf verlassen, dass es neue Eigenschaften annimmt." Die meisten Mutationen seien schädlich für das Virus selbst. Am Ende jedoch versucht auch ein Virus, sich dem Wirt anzupassen. Das aber steigert zwar die Übertragbarkeit, aber nicht die Todesrate. Denn das würde die Verbreitung beenden. Das Virus will sich aber verbreiten.

Rückschlüsse auf erste Infektionen

"Unsere Ergebnisse stimmen mit früheren Schätzungen überein und deuten darauf hin, dass alle Genomsequenzen (des Virus, Anm. d. Red.) gegen Ende 2019 einen gemeinsamen Vorfahren haben, was darauf schließen lässt, dass dies die Zeit war, in der SARS-CoV-2 auf den Menschen übergesprungen ist", erklärt das Forscherteam. So war etwa ein Fall bekannt geworden, wonach sich ein in Frankreich lebender Lungenpatient schon Ende Dezember angesteckt und seine Kinder ebenfalls infiziert hatte. Das kam bei nachträglichen Tests heraus. Der Ursprung der Infektion sei aber unklar. Auch die WHO vermutet, dass es weitere, bisher unentdeckte Fälle gegeben haben könne und ordnet weitere Tests alter Proben an.

Berechnungen stützen These und nennen "Geburtsstunde"

Während die Forscher des UCL keinen genauen Zeitraum und vor allem Ort zum Ursprung des Coronavirus nennen können, lassen Genomberechnungen auf der Plattform "GISAID" zu, einen Zeitraum einzugrenzen, in dem sich die ersten Menschen mit Sars-CoV-2 infiziert haben könnten. Und dieser liegt derzeit möglicherweise zwischen dem 15. Oktober und dem 8. Dezember 2019.

Ein gemeinsamer Vorfahre des Virus hatte bei manchen die Hoffnung geschürt, dass sich das Virus noch früher ausgebreitet haben könnte, und es daher zu einer größeren Durchseuchung gekommen sei. Das aber schlossen die Forscher aus und bestätigten gegenüber dem Nachrichtensender "CNN", dass die weltweite Durchseuchungsrate bei maximal zehn Prozent liege.

Dass Viren mutieren, ist normal

Fast 200 Mutationen fanden die Forscher damals. Auffällig: Einige Genabschnitte scheinen sich dabei gar nicht zu verändern, in anderen Abschnitten mutiert das Virus häufiger. Und da sich in den schwer betroffenen Ländern fast alle der Mutationen fanden, gingen die Forscher davon aus, dass sich das Virus schon direkt zu Anfang weltweit ausgebreitet hat.

Heute sind bereits wie gesagt mehr als 12.000 Mutationen bekannt und katalogisiert. Die meisten davon haben keinen Einfluss auf die Form der Proteine im Virus und beeinflussen daher weder die Vermehrungsrate noch die Gefährlichkeit. Es gibt aber Mutationen an der Form der Proteine, unter anderem am Spike-Protein, mit dem Sars-CoV-2 an Zellen andockt. Eine Mutation an diesem Protein hat sich mittlerweile auch als dominante Form durchgesetzt. Doch es gibt Entwarnung: Diese Mutationen schaden dem Virus eher.

"Alle Viren mutieren", sagte schon im Mai einer der Studienautoren, Francois Balloux vom UCL. Mutationen an sich seien keine schlimme Sache.

Und wenn sie das Virus dann auch noch schwächen? "Es ist viel einfacher, etwas kaputt zu machen, als es zu verbessern", erklärte Anfang September Emma Hodcroft, Molekularepidemiologin an der Universität Basel und Teil des Projekts "Nextstrain", das versucht, Sars-CoV-2-Genome in Echtzeit zu analysieren, gegenüber dem Fachmagazin "Nature".

Weit verbreitete Mutation: Anfängliche Panik weicht Erleichterung

Die Mutation, die sich mittlerweile durchgesetzt hat und auf den klangvollen Namen "D614G" hört, gibt Forschern dennoch zu denken. Auf deren Auswirkung machte der Virologe David Montefiori, Leiter eines Impfstoff-Forschungslabores an der Duke University in Durham, North Carolina, aufmerksam. Er hatte schon zu Beginn der Pandemie begonnen, zu untersuchen, wie sich zufällige Mutationen auswirken und dann zusammen mit seiner Kollegin, der Biologin Bette Korber vom Los Alamos National Laboratory (LANL) in New Mexico festgestellt: Verglichen mit dem HI-Virus, an dem Montefiori bereits zuvor geforscht hatte, verändert sich Sars-CoV-2 sehr viel langsamer.

Doch eine Mutation stach ihnen ins Auge, und über die wurde bereits im April mit panischem Nachhall berichtet: Die Mutation D614G hatte sich am Spike-Protein geändert – und dominiert schon seit März.

Die Studie wurde von Wissenschaftlern aufgegriffen und vielerorts kritisch beäugt. Schon damals erklärte etwa Friedemann Weber, Virologe und Direktor des Instituts für Virologie an der Universität Gießen gegenüber Focus Online: "Dass die Spike-Mutation 'D614G' tatsächlich eine schnellere Ausbreitung bewirkt, ist eine valide Hypothese, aber momentan gibt es dafür keinen Beweis." Er ging damals schon davon aus, dass diese Mutation eher nicht dafür sorge, dass sich das Virus schneller verbreitet und auch auf die Immunität gegen einen Impfstoff "höchstwahrscheinlich keinen Einfluss" habe. "Vielleicht wird das Virus mutieren, vielleicht müssen die Impfungen dann angepasst werden – aber es wird sich höchstwahrscheinlich etablieren, ähnlich den Grippeviren", erklärt der Virologe.

Die Studie von Montefiori, Korber und Kollegen ist mittlerweile veröffentlicht und angepasst. Das Wort "besorgniserregend" aus der ersten Fassung ist entfallen, gleichzeitig gab es weitere Untersuchungen, die ergänzt wurden. Das Fazit: Patienten mit der Variante D614G trugen mehr Viruspartikel in sich, am Schweregrad der Krankheit änderte sich dadurch aber nichts.

Verändertes Virus zeigt weniger Einfluss als befürchtet

Eine weitere Studie gebe einen relativ starken Hinweis darauf, dass D614G die Ausbreitung beeinflussen könnte: Das Covid-19 Genomics UK Consortium hat 25.000 Virusproben analysiert und darunter etwas über 1300 von außen in das Vereinigte Königreich eingetragene Fälle identifiziert. Daraufhin wurden 62 Covid-19-Cluster in Großbritannien entdeckt, die von den ursprünglichen D-Viren ausgingen, sowie 245 Cluster, die auf G-Viren zurückzuführen waren. Klinische Unterschiede bei den Patienten fanden sie aber keine.

Lediglich ließ sich zeigen, dass G-Viren tendenziell schneller übertragen worden seien und größere Infektions-Cluster bildeten. Andre Rambaut, Evolutionsbiologe an der Universität Edinburgh und Mitarbeiter an der Studie, erklärte gegenüber "Nature", dass der Effekt absolut gesehen, nicht groß sei, dass es zwar durchaus möglich sei, dass die Mutation an D614G dem Virus helfe, Zellen zu infizieren. Es könne aber auch sein, dass die Version mit anderen Varianten konkurriere, ohne dass sich die Verbreitung von Sars-CoV-2 in der Bevölkerung merklich ändere.

In einem Kommentar zur vielbeachteten Studie von Korber und Montefiori schloss der Virologe Nathan Grubaugh von der Yale School of Public Health: Die Mutation D614G habe zu viel Aufmerksamkeit bekommen. Bislang sei keine Veränderung bei Sars-CoV-2 gefunden, über die man sich ernsthafte Sorgen machen müsse. Für uns Menschen ändere sich daher erst einmal nichts.

Die Impfstoffentwicklung im Kampf gegen das Coronavirus kann natürlich immer noch durch Mutationen beeinflusst werden. Aber: "Wenn wir unsere Arbeit auf die Abschnitte des Virus konzentrieren, die kaum mutieren", erklärt Balloux vom UCL, "haben wir eine bessere Chance, Medikamente zu entwickeln, die langfristig wirken." Bis dahin: Coronavirus-Ansteckung vermeiden? Hier ist die Gefahr groß! Und wenn Sie ratlos sind, was eigentlich welcher Begriff bedeutet: Coronavirus: Diese Begriffe sollten Sie kennen.

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Studien:

Weitere Quellen:

  • spiegel.de, orf.at, pharmazeutische-zeitung.de, aerzteblatt.de, focus-online.de, spektrum.de
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