So erkennt die Wissenschaft neue Varianten von COVID-19

Die Delta-Variante des COVID-19-Virus breitet sich auf der ganzen Welt aus. Für Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ist es ein ständiger Kampf, mit den neuen Mutationen Schritt zu halten. Doch wie können die Forscherinnen und Forscher neue Stämme aufspüren, um dem Virus einen Schritt voraus zu sein?

Pascal Ihle

30. Juli 2021|Pascal Ihle|Gesellschaft

Knifflige Aufgabe: Neue Varianten des COVID-19-Virus zu identifizieren, verlangt den Forscherinnen und Forschern viel ab. (Foto: Shutterstock)

Sie sind Virendetektive, ein globales Netzwerk von Wissenschaftlerinnen und Akademikern, die nach neuen Stämmen von COVID-19 suchen. Sie waren es, welche die sich schnell ausbreitende Delta-Variante entdeckten und daraufhin Alarm schlugen. Doch wie gehen Forscher vor, wenn sie neue Mutationen aufspüren, identifizieren und analysieren?

Wie identifiziert und verfolgt die Wissenschaft neue Virusvarianten, wenn sie entstehen?

Viren sind mikroskopisch kleine infektiöse Partikel, die ausserhalb einer Wirtszelle nicht lange überleben können. Als lebende Organismen sind sie viel kleiner als Bakterien – das Polio-Virus zum Beispiel ist 10’000 mal kleiner als ein Salzkorn. Aber sie haben ihre eigene DNA oder RNA (Desoxyribonukleinsäure und Ribonukleinsäure), die Bausteine des Lebens. Das erlaubt ihnen, zu neuen Formen zu mutieren. Im Fall von SARS-CoV-2, dem Virus, das COVID-19 verursacht, haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bisher vier Varianten identifiziert, die als besorgniserregend eingestuft wurden, weil sie sich leichter verbreiten, virulenter oder gegen Impfstoffe resistent sind.

Wie wurde die Alpha-Variante entdeckt?

Die UK- oder Alpha-Variante des COVID-19-Virus wurde erstmals im September 2020 in Kent, Südostengland, entdeckt. Dr. Meera Chand war eine der Epidemiologen, die die Situation beobachteten. «Wir wussten sofort, dass wir etwas sehr Beunruhigendes gefunden hatten», sagte sie in einem Beitrag auf der Website von Public Health England. «Normalerweise, wenn man sich Proben ansieht, würde man erwarten, viele kleine Cluster zu sehen, die aus mehreren Stämmen bestehen, die alle leicht unterschiedlich sind. Aber als wir uns Kent ansahen, sahen wir, dass etwa 50 Prozent der Proben sehr ähnlich waren und ein grosses Cluster bildeten.»

Schnell stellten die Spezialisten ein Team zusammen, um die Eigenschaften der Kent-Proben zu untersuchen. Aber sie hatten ein Problem. Nicht genügend Proben waren einer vollständigen Genomsequenzierung unterzogen worden. Hilfe kam von unerwarteter Seite. Die Mitarbeitenden der lokalen Labore, in denen täglich Tausende von Proben untersucht werden, bemerkten ein Problem. In ihren Tests wurde ein Gen nicht gefunden, das sie erwartet hatten. Tatsächlich stellte sich das fehlende Gen als charakteristisch für die neue Variante heraus. «Zunächst dachten sie, es gäbe einen Fehler mit dem Test.» Nicht zuletzt, weil die Sequenzierung des gesamten Genoms Zeit braucht und schnell klar wurde, dass sich die neue Variante rasant verbreitete.

Sind alle Mutationen gefährlich?

Die U.S. Centers for Disease Control and Prevention (CDC) definieren Mutationen als «Veränderungen im genetischen Code eines Virus, die auf natürliche Weise im Laufe der Zeit auftreten, wenn ein Tier oder eine Person infiziert ist». Und weiter: «Die meisten der genetischen Veränderungen, die wir in diesem Virus sehen, sind wie die Narben, die Menschen im Laufe ihres Lebens anhäufen – zufällige Markierungen des Weges, von denen die meisten keine grosse Bedeutung oder funktionelle Rolle haben», sagt Professor Stuart Ray von der Johns Hopkins University School of Medicine. «Wenn die Beweise stark genug sind, dass eine genetische Veränderung des Virus eine Veränderung im Verhalten des Virus verursacht, gewinnen wir neue Erkenntnisse darüber, wie dieses Virus funktioniert.»

Schützen Impfstoffe vor den Varianten?

«Die gute Nachricht ist, dass alle von der Weltgesundheitsorganisation WHO für den Notfalleinsatz gelisteten Impfstoffe vor der Entwicklung schwerer Erkrankungen, Krankenhausaufenthalten und dem Tod durch die Delta-Variante schützen», sagte Dr. Soumya Swaminathan, die leitende Wissenschaftlerin der Weltgesundheitsorganisation, anfangs Juli 2021.

In einem Video-Briefing der WHO fügte Dr. Swaminathan hinzu: «Es gibt jetzt Studien aus Ländern, in denen die Delta-Variante vorherrscht, die zeigen, dass Menschen, die geimpft wurden, viel seltener im Krankenhaus landen. Und man braucht die gesamte Impfung, um die volle Immunität zu erreichen, die gegen die Delta-Variante schützt.»

Das Weltwirtschaftsforum hat die COVID-Aktionsplattform ins Leben gerufen, um die Bemühungen der Wirtschaft und anderer Interessengruppen zu koordinieren, um die Auswirkungen der Pandemie auf die öffentliche Gesundheit zu minimieren und ihr Potenzial für weitere Störungen des Lebens und der Wirtschaft auf der ganzen Welt zu begrenzen. Das Forum nutzt auch seine UPLINK-Innovations-Crowdsourcing-Plattform, um neue Ideen für umsetzbare, skalierbare Lösungen für die Herausforderungen von COVID-19 zu generieren, darunter eine App mit künstlicher Intelligenz, um COVID-19-Infektionen aus der Ferne zu überwachen.