Warum die Corona-Varianten so besorgniserregend sind – ein Überblick

23 Mutationen gegenüber der Ursprungsvariante besitzt diese Mutante. 17 davon äußern sich in Aminosäureaustauschen in den Virusproteinen, davon acht im Spike-Protein (S-Protein). Von der KW 4 bis zur KW 9 des Jahres 2021 stieg laut Robert-Koch Institut der Anteil der britischen Variante unter den identifizierten Fällen in Deutschland von 6 Prozent auf 55 Prozent an.

Die Variante erschien wohl im September 2020 das erste Mal auf der Bildfläche und hatte sich bis Jahresende bereits in Großbritannien stark ausgebreitet. Mittlerweile ist sie in ganz Europa stark vertreten – besonders etwa in Tschechien. 111 Länder weltweit meldeten bereits Vorkommen.

Diese Variante scheint sich schnell zur vorherrschenden Mutante zu entwickeln, was wohl insbesondere an einer erhöhten Übertragbarkeit liegt. Die derzeit in Deutschland steigenden Inzidenz- und R-Werte werden mit der Ausbreitung von B.1.1.7 in Verbindung gebracht.

Die Deletion Y144/145del (Tyrosin an Position 144 fehlt) verändert die Form des S-Proteins, was die Bindung von gegen den Wildtyp gerichteten Antikörpern verhindern kann. Dies stellt eine sogenannte Escape-Mutation dar, mit der das Virus der Bekämpfung durch das Immunsystem entkommen kann. Da an dieser Stelle auch die Impfstoffe ansetzen, führt das unter anderem zu einer verringerten Wirksamkeit der Impfstoffe.

Die Mutation P681H, bei der Prolin durch Histidin ersetzt ist, hat wahrscheinlich Auswirkungen auf die Spaltung des S-Protein-Vorläufers durch die Protease Furin in der Wirtszelle – und damit auf die Struktur des fertigen S-Proteins.

Die Deletion 69-70del, bei der Histidin und Valin in den Positionen 69 und 70 fehlen, hat Auswirkungen auf die Infektiosität und sorgt bei Immungeschwächten Patient:innen für ein Entkommen des Virus vor dem Immunsystem.

Außerdem setzen die Primer vieler RT-PCR-Testkits in dem Bereich der viralen RNA an, wo diese Mutation sich befindet. Diese PCR-Tests können diese Variante dann oft nicht erkennen und zeigen falsch negative Ergebnisse an. Es wäre ein Mutmaßung, dass verbreitete Testung mit konsequenter Quarantäne als eine Form von Selektionsdruck fungiert haben könnte, sodass diese Mutation eine evolutionäre Anpassung an Teststrategien darstellen könnte – dafür fehlen allerdings Beweise. Anders als die neu aufgetauchte bretonische oder die finnische Variante (siehe unten) entkommt diese aber nicht allen verfügbaren RT-PCR-Testkits.

In jedem Fall kam man durch diese markante Spike-Deletion der Variante erst auf die Spur. Mittlerweile nutzt man sie spezifisch, um die Variante B.1.1.7 nachzuweisen, da in der RT-PCR die entsprechende Bande fehlt. Sie wird als SGTF – S-Gene Target Failure – bezeichnet.

Die WHO nennt für die Variante außerdem eine erhöhte Wiederinfektionsrate (Secondary attack rate), einen leichten hemmenden Einfluss auf neutralisierende Antikörper, aber bislang keinen beobachteten Einfluss auf die Wirksamkeit der bislang zugelassenen Impfstoffe.

Die Variante hat noch einen Abkömmling, bei dem die Mutation E484K (Glutaminsäure an Position 484 durch Lysin ausgetauscht) vorliegt. E484K findet sich auch bei B.1.351 und P.1 und gilt als Escape-Mutation, die durchaus einen Einfluss auf die Impfstoff-Wirksamkeit hat. In der Rezeptorbindedomäne gelegen, vermittelt auch E484K eine höhere Affinität zu ACE2.

P.1 sorgt aktuell in der Millionenstadt Manaus inmitten des Dschungels der brasilianischen Region Amazonas für steigende Fall- und Todeszahlen. Die Variante gilt als die möglicherweise gefährlichste. Bemerkenswert ist, dass die Region Amazonas mit seiner Hauptstadt Manaus bereits eine erste verheerende COVID-19-Welle hinter sich hat und Forschungsarbeiten ergaben, dass sich dort über dreiviertel der Bevölkerung bereits mit SARS CoV-2 infiziert hatten.

Dass sich die neue Variante nun nahezu ungebremst in der Region, deren Gesundheitssystem zusammengebrochen ist, verbreitet, gilt Forscher:innenn als ein Hinweis, dass die sogenannte Herdenimmunitätsschwelle im Fall von COVID-19 möglicherweise keine Bedeutung hat. Vorhergehende Infektionen immunisieren demnach nicht gegen eine Reinfektion, insbesondere mit der neuen Variante.

An der Ostküste der USA breitet sich derweil die Variante B.1526 aus, die wie die britische, südafrikanische und brasilianische die E484K-Escape-Mutation trägt.

Darüber hinaus gibt es weitere sechs Mutationen im S-Protein. D253G ist dabei bereits von vielen anderen Varianten bekannt und verändert die Spitze des S-Proteins. Die Austausche S477N und A701V ebenfalls im S-Protein führen wohl zu einer höheren Infektiosität. Dabei erhöht S477N die Bindung an den ACE2-Rezeptor und A701V erleichtert das Eindringen des Virus, weil es eine Spaltstelle des S-Proteins modifiziert.

Da sich diese Variante als dominante an der Ostküste durchsetzt, wird auch sie mit Sorge betrachtet und noch weiter untersucht.

Weitere Varianten weltweilt sorgen mittlerweile ebenfalls für Aufmerksamkeit bei Forscher:innen und in den Medien. Erst vor Kurzem wurde bekannt, dass die sogenannte „bretonische Variante“ in keinem der bisher genutzten RT-PCR-Tests ein positives Ergebnis liefert – Anhaltspunkte für schwerere Verläufe oder höhere Todesrate gibt es für diese Variante bislang allerdings nicht.

Auch von der Variante Fin 496 H, der „finnischen Variante“ ist ein solcher „Test-Escape“ bekannt. Die Mutationen beziehen sich dabei auf die Abschnitte der Virus-RNA, die den RT-PCR-Testsystemen als Erkennungssequenz für die Primer dienen. Interessant an diesen Varianten ist, dass sie allen verfügbaren PCR-Tests entkommen und so eine epidemiologische Eindämmung erschweren. Antigen-Schnelltests sind aber nicht betroffen.

Nimmt man all diese Erkenntnisse zusammen, lässt sich sagen, dass die evolutionäre Anpassung von SARS-CoV-2 an den Menschen im vollen Gang ist. Weltweit finden sich unabhängig voneinander konvergente Entwicklungen, die dem Virus die Flucht vor dem Immunsystem sowie auch den Impfungen ermöglicht. Außerdem ist bemerkenswert, dass es eine evolutionäre Entwicklung zum Entkommen vor Testungen zu geben scheint. COVID-19 wird also wahrscheinlich noch lange ein Thema sein.