Wie kann die nächste Variante von COVID-19 entstehen?

Um die nächste große Variante des Coronavirus zu stoppen, müssen Sie wissen, woher es kommen könnte. Bei der Ómicron-Variante bleiben diese Antworten ein Rätsel: Wie ist eine Mutation so plötzlich aufgetaucht, die so anders aussah als all ihre älteren Cousins? , wie erklärt man das Durcheinander von Mutationen, von denen viele selten in Varianten von Interesse gesehen wurden?

„Als diese Virussequenz auftauchte, war es für mich wirklich schwer vorstellbar, dass sie starten würde“, sagte der Virologe Mehul Suthar von der Emory University gegenüber CNN. Die alphanumerische Suppe enthüllte auch BA.2, einen sich am schnellsten verbreitenden Subtyp von Omicron, der in den Vereinigten Staaten dominant geworden ist.

Viren verändern sich ständig, oft auf eine Weise, die Ihre Überlebenschancen wirklich beeinträchtigt. Von Zeit zu Zeit können diese Mutationen jedoch zugunsten des Virus wirken. Die Viren, die wir niesen oder husten, können sich geringfügig von denen unterscheiden, die uns infiziert haben. Das liegt daran, dass Viren mutieren, insbesondere wenn ihr genetischer Code aus RNA besteht, einem engen Verwandten unserer DNA. „Während sich das Virus vermehrt, gibt es Fehler bei der Reproduktion seines Codes“, sagte Dr. Mike Ryan, Geschäftsführer des Health Emergencies Programme der Weltgesundheitsorganisation (WHO), in einem Briefing im März. „Die meisten dieser Fehler führen zu einem Virus, der nicht kompetent ist oder einfach verschwindet.“

In seltenen Fällen können diese Unfälle dem Virus jedoch einen Vorteil verschaffen. Vielleicht wird es ansteckender. Oder vielleicht ist es besser, unserer Immunität zu entkommen. Sarah Cobey, außerordentliche Professorin für Ökologie und Evolution an der University of Chicago, erklärte diese Woche in einem Meinungsbeitrag der New York Times, dass die Übertragbarkeit des Coronavirus irgendwann ein Dach treffen wird. Es wird jedoch wahrscheinlich nicht aufhören, sich auf eine Weise zu entwickeln, die sich unserer Immunantwort entzieht.

Aber nicht alle Mutationen laufen auf die gleiche Weise ab. „Vor Omicron denke ich, dass die meisten Menschen auf dem Land sagen würden, dass wir durch die Ansammlung dieser Mutationen nacheinander eine Immunflucht erleben würden“, sagte Cobey gegenüber CNN. Im Laufe der Zeit und im Verlauf von Hunderten von Infektionen entfernen sich zirkulierende Viren im Evolutionsbaum zunehmend von ihren Vorfahren. Es ist ein Prozess, der als Antigendrift bekannt ist. Dies mag zwar die Varianten erklären, die im Evolutionsbaum näher erscheinen, wie das Omicron und sein BA.2-Zweig, erklärt jedoch nicht, wie das Omicron überhaupt auftrat. „Die Ómicron-Variante hat alle überrascht“, betonte Cobey.

Marietjie Venter, Professorin an der Abteilung für Medizinische Virologie der Universität Pretoria in Südafrika, sagte, es sei unwahrscheinlich, dass eine „langsame Veränderung“ zum Omicron führen würde. Dies würde bedeuten, dass sich das Virus allmählich in einer Population entwickelte, die nicht überwacht wurde. Und Südafrika, wo viele der ersten Proben des Omicron identifiziert wurden, habe ein gutes Überwachungsprogramm, sagte er. Daher wäre es für eine Variante wie Ómicron schwierig gewesen, sich heimlich und langsam zu nähern. Auf der anderen Seite schien sein Auftreten merkwürdig abrupt zu sein. „Delta ist fast verschwunden und plötzlich sahen wir Ómicron, der völlig anders war“, fügte er hinzu.

In einigen Fällen bewegen sich Viren nicht, sie ändern sich. „Antigene Veränderung“ ist eine dramatischere Veränderung, die beispielsweise auftreten kann, wenn tierische Viren Menschen erreichen oder wenn zwei Stämme dieselbe Person infizieren und Gene austauschen. Beispiele für letztere sind seltene Fälle eines Hybridvirus, das Abschnitte von Delta- und Omicron-Genen enthält.

Forscher von Helix, einem Unternehmen, dessen COVID-19-Tests bei der Verfolgung einer Reihe von Varianten halfen, identifizierten eine Handvoll kombinierter Delta-Omicron-Infektionen in den USA unter fast 30.000 Proben des Coronavirus von Ende November bis Mitte Februar, als beide Varianten im Umlauf waren. Von diesen Proben identifizierten die Forscher 20 Fälle, in denen Menschen gleichzeitig mit beiden Varianten infiziert waren. Eine dieser Proben ergab einige Hinweise darauf, dass die Varianten Gene ausgetauscht hatten, wenn auch in geringen Mengen. Darüber hinaus fanden die Forscher zwei nicht verwandte Fälle, deren Infektionen von Hybridviren herrührten.

„Derzeit gibt es keine Hinweise darauf, dass die beiden identifizierten rekombinanten Delta-Ómicron-Viren im Vergleich zu zirkulierenden Omicron-Linien besser zwischen Menschen übertragbar sind“, schrieben die Forscher. „Wir werden das nicht Deltacron nennen“, sagte Maria Van Kerkhove, technische Direktorin der WHO für COVID-19, auf dem Briefing im März. „Das ist nicht die Terminologie, die wir verwenden.“ Zu dieser Zeit sagte der Experte, dass diese Kombination „auf sehr niedrigem Niveau“ zu zirkulieren schien, warnte jedoch, dass wir mehr Tests durchführen sollten, um ein klareres Bild von ihrer Prävalenz und Ausbreitung oder deren Fehlen zu erhalten.

Trotzdem hat die Fähigkeit, Gene auszutauschen, das Wiederaufleben mehrerer Viren, hauptsächlich Influenza, vorangetrieben. Das genetische Material der Influenza besteht aus mehreren RNA-Segmenten, die sich hin und her vermischen können, wenn zwei Viren dieselbe Zelle koinfizieren. Dies wird als Umverteilung bezeichnet. Aber das Coronavirus „kann tatsächlich etwas tun, das für uns noch schwieriger zu verstehen ist“, erklärte Cobey und bezog sich dabei auf einen Prozess des Genaustauschs, der Rekombination genannt wird.

Im Gegensatz zur Influenza hat das Coronavirus eine lange Kette von RNA als genetischen Code. Wenn zwei Stämme dieselbe Zelle infizieren, kann ihre Replikationsmaschine gelegentlich von einem Stamm zum anderen springen. Dadurch entstehen zufällige „Haltepunkte“ in Ihrem genetischen Code, die zusammenkommen. Während Influenza ganze Karten mischt, hat jedes Coronavirus gewissermaßen nur eine Karte, aber es ist extra lang und kann auf verschiedene Arten geschnitten und eingefügt werden.

Dies bedeutet, dass das Virus „viel mehr Evolutionsraum hat, der ziemlich schnell erforscht werden kann“, sagte Cobey. In der Stellungnahme beschreiben sie und ihre Co-Autoren, wie wir möglicherweise nur die Spitze des Eisbergs in Bezug auf die Anzahl möglicher Mutationen gesehen haben, denen das Virus standhalten kann und dennoch menschliche Zellen infizieren kann. Obwohl nicht klar ist, ob eine Rekombination wahrscheinlicher ist als andere Wege, um die nächste Variante der Besorgnis hervorzurufen, argumentierte Cobey, dass insbesondere Omicron das Feuer angezündet hat, damit Wissenschaftler seine Ursprünge und das wahre Ausmaß lebensfähiger Mutationen verstehen. „Das ist die Art von Divergenz, die im Labor wirklich schwer zu untersuchen und zu antizipieren ist“, sagte er.

Das Geheimnis der Ómicron-Variante

Keine einzige Erklärung scheint perfekt zur Omicron-Hintergrundgeschichte zu passen. Experten wenden sich jedoch mehreren Theorien zu, die das plötzliche Auftreten im letzten Jahr erklären könnten. Die populärste Meinung scheint eine Infektion zu implizieren, die bei einer immungeschwächten Person lange anhält.

„Tatsächlich entwickeln sie Antikörper, aber sie eliminieren das Virus nicht“, sagte Venter, der auch den Vorsitzenden der wissenschaftlichen Beratungsgruppe der WHO zu den Ursprüngen neuer Krankheitserreger leitet. Dies gibt dem Virus genügend Zeit, um Veränderungen aufzubauen, möglicherweise Änderungen, die es ihm ermöglichen, die Antikörper dieser Person zu umgehen und Immunresistenz zu erlangen.

Eine andere Theorie sei als umgekehrte Zoonose bekannt, fügte Venter hinzu. Dies bezieht sich auf Menschen, die eine Tierpopulation infizieren, bei der das Virus neue Mutationen ansammelt, bevor es zum Menschen zurückkehrt. Tatsächlich hat sich dieses Coronavirus im Tierreich verbreitet.

Dem Virus einen Schritt voraus zu sein, bedeutet nicht nur, seinen nächsten Schritt zu antizipieren, sagen Experten. Es geht darum, Wege zu finden, um Bedrohungen zu vermeiden und letztendlich die Haltbarkeit unserer Impfstoffe sicherzustellen. Und es ist nicht nur dieser Virus. „Die meisten Krankheitserreger, die uns wiederholt infizieren, können dies tun, weil sie einem Teil unserer Immunität gegen frühere infektiöse Stämme entgehen. Die virale Evolution ist tatsächlich ein echtes Problem in unserem Leben, das wir möglicherweise nicht als solches anerkennen „, schloss Cobey.

LESEN SIE WEITER: