Aktualisiert: 21.05.2021 - 16:17

Supermarkt > Haushalt? Ansteckungsorte aufgedeckt: Sequenzierung erkennt Infektionswege

Positive PCR-Tests helfen beim Datensammeln: Mit Echtzeit-Sequenzierung lassen sich Infektionsketten aufdecken. Wie das funktioniert, zeigt die Uni Düsseldorf.

Foto: Getty Images/enjoynz/Images By Tang Ming Tung via Canva.com [M]

Positive PCR-Tests helfen beim Datensammeln: Mit Echtzeit-Sequenzierung lassen sich Infektionsketten aufdecken. Wie das funktioniert, zeigt die Uni Düsseldorf.

Wie sich das Coronavirus verbreitet, wissen wir. Aber wo kann es das besonders gut? Da tappte man lange im Dunkeln. Ein Projekt der Uni Düsseldorf hilft dabei, diese Frage endlich genauer zu beantworten und die Wege des Virus nachzuvollziehen.

"Die meisten Infektionen passieren im Haushalt" – so hallte es noch vor wenigen Monaten durch die Medien. Fakt ist aber: Die meisten bekannten Infektionen ließen sich auf Haushalte zurückführen – weil etwa zwei Drittel aller Übertragungswege und Infektionsorte einfach unbekannt waren. Licht ins Dunkel bringt ein Projekt der Universität Düsseldorf, das seit einiger Zeit das Coronavirus sequenziert und damit Infektionswege aufdeckt. Man arbeitet mittlerweile eng mit dem Düsseldorfer Gesundheitsamt zusammen.

Infektionsketten erkennen: Schnelle Sequenzierung als Hilfe zur Nachverfolgung

"Wo hab' ich mich nur infiziert?" Diese Frage dürften sich im vergangenen Jahr viele Personen gestellt haben. Denn in den wenigsten Fällen ist aufgrund der mitunter langen Inkubationszeit des Coronavirus Sars-CoV-2 der genaue Ansteckungsort so genau nachvollziehbar. Genau wissen das eher die, die bereits einen Fall in der Familie hatten und die eigene Infektion darauf zurückführen können. Das wird einer der Gründe sein, warum private Haushalte wie die größte Infektionsquelle erscheinen. Doch woher kam der erste Fall in der Familie dann? Irgendwoher muss man das Virus schließlich von außen eingetragen haben.

Es ist eine Frage der Nachvollziehbarkeit, die außerhalb der eigenen vier Wände eben schwer umzusetzen ist. Zumindest unter denen, die regelmäßig das Haus verlassen, um arbeiten zu gehen, sich vielleicht doch mal mit jemandem zu treffen oder um einfach nur einkaufen zu gehen. Denn das große Problem: Unterwegs kennt man seine Mitmenschen so gut wie nicht. Kann die also auch nicht informieren, wenn dann später eine Infektion bemerkt wird. Oder wird eben selbst nicht informiert. Zwar gibt es dafür Tools wie die Corona-Warn-App, doch von hundertprozentiger Nachverfolgbarkeit sind die weit entfernt.

Die Gesundheitsämter, die für die Kontaktverfolgung rund um das Coronavirus zuständig sind, stellt das vor große Herausforderungen. Klar ist: DEN einen Weg, alle Kontakte zurückzuverfolgen und Infektionsketten zu erkennen und damit auch zu beenden, gibt es nicht. Aber es gibt mittlerweile Methoden, die den Weg zur besseren Nachverfolgung und damit zur Pandemiekontrolle ebnen. Eine wichtige und gut funktionierende startete im Juni 2020 in Düsseldorf: die Echtzeit-Sequenzierung.

Je mehr Infektionen, desto besser die Datenlage

Seit August nutzen Düsseldorfer Wissenschaftler:innen eine Methode, die bereits beim vieldiskutierten Heinsberg-Ausbruch im Frühjahr 2020 zum Einsatz kam, aber im großen Maßstab damals kaum umzusetzen war. Der Vorteil mit Beigeschmack mittlerweile: je mehr Infektionen, desto besser die Datenlage. Und je besser die Datenlage, desto eher lassen sich nicht nur Infektionsketten zurückverfolgen, sondern auch Infektionsherde ausmachen. Und dann zeigt sich: Der Haushalt ist nur böse, wenn das Virus von außen eingetragen wird. Diese Eintragung aber kann an vielen Orten ihren Ursprung finden.

So deckt Echtzeit-Sequenzierung Infektionsketten auf

Wie gehen die Forscher:innen vor? Sie sequenzieren Proben – und zwar viele, immer und immer wieder. Diese Sequenzierung funktioniert in Echtzeit und macht sich zunutze, dass Viren sich verändern. Sie mutieren immer wieder an kleinsten Stellen – meist völlig ungefährlich. Zum Glück kommen nur selten solch große Mutationen vor, die etwa in ganz neuen Varianten resultieren. Doch die kleinen Veränderungen sind es, die Infektionsketten aufzeigen können.

Das muss man sich so vorstellen: Ist Person A infiziert und steckt Person B an, dann hat Person B fast genau das Virus abbekommen, das Person A in sich trug. Je weiter es übertragen wird, desto mehr Kopierfehler im Virenerbgut gibt es aber. Sprich: desto mehr verändert sich das Virus.

Genau das nutzt die Gruppe der Düsseldorfer Uni und macht das auf der Internetseite sichtbar. Auf Covgen.hhu.de finden sich jede Menge Zahlen und Graphen sowie eine anonymisierte Clusteraufzeichnung, praktischerweise auch noch aufgedröselt nach Virusvarianten. Für den Laien ist das Ganze erstmal unverständlich. Die, die damit arbeiten, können aber so nachverfolgen, wer wen angesteckt haben könnte und zwischen wem eine direkte Übertragung unwahrscheinlich ist.

Jeder farbige Punkt ist ein Infektionscluster bzw mindestens ein Infizierter, dem eine bestimmte Variante nachgewiesen wurde. Wer hier genau hinschaut, erkennt zwischen manchen Verbindungen zwischen den Punkten kleine Zahlen. Die sind ein Hinweis auf die Mutationen am Virus zwischen diesen beiden Fällen. Je höher die Zahl, desto mehr Mutationen sind nachgewiesen und desto unwahrscheinlicher ist es, dass sich diese beiden Personen/Cluster direkt beieinander angesteckt haben. Es muss also noch unbekannte Zwischenwirte gegeben haben. Je kleiner die Zahl, und das ist das Ziel der Untersuchung, desto klarer ist der direkte Übertragungsweg.

So gut klappt's in Düsseldorf

Bis sich diese Datenbank aufbaut, dauert es aber durchaus Monate – je nach Infektionslage eben. In Düsseldorf kann man mittlerweile rund 60 Prozent der Proben positiv gegesteter Einwohner sequenzieren. Dort geht das mittlerweile so schnell, dass die Daten innerhalb von 48 Stunden beim Düsseldorfer Gesundheitsamt sind. An den Mitarbeitern dort liegt es dann, anhand dieser Clusterverkettungen aufzudecken, wer wen angesteckt haben könnte, um die richtigen Personen zu warnen.

Infektionscluster erkannt: Hier haben sich viele Menschen angesteckt

Dabei lassen sich natürlich trotzdem Ansteckungen innerhalb der Familie oder dort, wo sich viele persönlich kennen, noch immer leichter identifizieren. Und doch, je mehr Daten da sind, desto eher kann man Fälle auf bestimmte Infektionsorte zurückverfolgen. In Düsseldorf ist das in mehreren Fällen geglückt, wie "faz.de" zusammenfasst:

  • In einem Fitnessstudio, in dem sich kaum jemand persönlich kennt, aber viel und schwer geatmet wird, ist die Kontaktverfolgung nur dann gut möglich, wenn die Betreiber ein Checkin-System nutzen, das aber auch gut funktionieren muss. In Düsseldorf konnte ein größeres Infektionscluster einem Fitnessstudio zugeschrieben werden.
  • In einem Corona-Testzentrum hatte man durch die Echtzeit-Sequenzierung feststellen können, dass zwei verbundene Personen lediglich Kontakt in einem Testzentrum hatten. Später zeigte sich, dass ein Mitarbeiter trotz Symptomen dort gearbeitet und mehrere Personen infiziert hatte.
  • Mehrere Fälle gab es, in denen Menschen nur eine Verbindung beim Einkauf im Supermarkt hatten. Unklar ist, ob sich diese Personen beim gleichzeitigen Einkauf vor Ort angesteckt hatten oder etwa ein:e Verkäufer:in infiziert war. Dabei wichtig zu verstehen: Plexiglasscheibe an der Kasse reicht nicht. Auch die Maske muss sitzen. Aerosole lassen sich von Plexiglas allein nicht aufhalten.
  • Bei Corona-Fällen in einem Altenheim sowie bei einem häuslichen Pflegedienst zeigte sich: Ungeimpfte Mitarbeiter hatten Heimbewohner und Pflegebedürftige angesteckt.

Daten zeigen: Ansteckung ist überall möglich, wo Menschen aufeinandertreffen

Echtzeit-Sequenzierung ist also ein Haufen Arbeit, hilft aber, die Infektionsketten zumindest besser nachvollziehen zu können und vor allem zu verstehen, wo Infektionen stattfinden – nämlich überall da, wo Menschen aufeinandertreffen. Sie zeigen auch, wie wichtig es ist, überall da, wo Menschen aufeinandertreffen, auf Maßnahmen wie Kontakteinschränkungen, Abstand, Lüften und korrektes (!) Masketragen zu achten, aber auch die Impfungen voranzutreiben, um Coronavirus-Ansteckungen zu vermeiden. Infektions-Cluster können, müssen aber nicht nur private Zusammenkünfte sein, sie können auch beim Einkauf entstehen, beim Sport, an der Tankstelle, im Büro, im Pflegeheim – auch, wenn dort die vulnerablen Gruppen schon geimpft sind. Wichtig dabei: Auch die Impfung schützt nicht zu 100 Prozent, vor allem, wenn das Coronavirus durch Ungeimpfte eingetragen wird. Je mehr geimpft sind, desto weniger kann übertragen werden. Es ist ein Zusammenspiel der Maßnahmen, das am besten schützt. Immerhin: Die Gefahr, sich draußen mit Covid-19 anzustecken, ist geringer als in Innenräumen – aber auch nicht gleich Null.

So verbreitet sich das Coronavirus mit und ohne Maßnahmen

Das alles wirft übrigens auch ein ganz anderes Licht auf zu frühe Öffnungen – insbesondere wenn es um Vorstöße wie in Niedersachsen geht, wo ab einer Inzidenz unter 50 das Einkaufen ohne Test und ab einer Inzidenz unter 35 sogar das Einkaufen ohne Maske gestattet werden sollte. Bei letzterem ist man nun zumindest wieder zurückgerudert...

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