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Labore in Deutschland suchen gezielt nach hochansteckenden Virus-Mutationen. Eine Mammutaufgabe für Labore. Trotzdem ist es wichtig.

Veränderte Coronaviren könnten deutlich ansteckender sein, wie zum Beispiel die Virusvarianten aus Großbritannien, Südafrika oder auch Brasilien. Um einen Überblick zu bekommen, welche Mutationen es gibt und wo sie sich wie schnell verbreiten, muss man sie erst finden. Das geschieht mit der sogenannten Gensequenzierung. Damit lassen sich Mutationen im Genom des Virus erkennen.

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Man kann sich das Genom des Virus als eine lange Kette aus vier verschiedenen Buchstaben vorstellen: A, C, G und U. Beim Coronavirus ist diese Kette ungefähr 30.000 Buchstaben lang und wird durch das Sequenzieren sichtbar gemacht. Da wir den genetischen Code tatsächlich auch ein stückweit lesen können, kann man sogar auf einige Proteine schließen, die aus diesem Code entstehen können.

Sequenzieren ist wichtig um Mutationen zu finden

Ohne die Gen-Sequenzierung des Coronavirus würden wir Mutationen wahrscheinlich gar nicht finden, oder zumindest nur sehr selten und vor allem zu spät. Bei einer Mutation wird einer oder mehrere der Buchstaben ausgetauscht, gelöscht oder es kommt einer dazu. Meistens verändert dies gar nichts, oft macht es das Virus sogar unschädlich. Manchmal kann es aber auch schlimmere Folgen haben.

Durch das Sequenzieren wird zwar nicht klar, ob eine Mutation das Virus vielleicht gefährlicher macht, aber wenn man beobachtet, dass sich eine neue Variante auffallend schnell verbreitet, dann ist das ein Hinweis darauf, dass diese Variante ansteckender sein könnte.

Sequenzierungsziel: fünf Prozent

Nach einer jetzt von Jens Spahn vorgestellten Verordnung zur Gen-Sequenzierung sollen künftig mindestens fünf Prozent der Positivproben auf Gen-Mutationen untersucht werden. Damit will sich der Bundesgesundheitsminister einen besseren Überblick über die in Deutschland zirkulierenden Virusvarianten verschaffen.

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Neue Mutationen sind wie eine Blackbox

Bisher wird in Deutschland im Verhältnis zu anderen Ländern recht wenig sequenziert. Doch mit dem Auftreten neuer Virus-Mutationen wird es wichtig, zu wissen, wo diese Mutanten bereits kursieren. Experten und Expertinnen der deutschen Gesellschaft für Virologie sprechen von einer „Blackbox bei der Bedrohungslage“. Sie fordern schon lange häufigere Sequenzierungen von Viren in Deutschland.

 SARS-CoV-2 Virus infiziert eine menschliche Zelle (Foto: Imago, imago images/Science Photo Library)
Coronavirus-Mutationen sollen jetzt besser nachgewiesen werden können. Imago imago images/Science Photo Library

Sequenziert wurde schon immer

Die ältesten Sequenzen des Sars-CoV-2-Virus sind mittlerweile schon älter als ein Jahr. Kurz nach Bekanntwerden der Krankheit wurde das Virus isoliert und sein Genom sequenziert. Auf Basis dieser ersten Sequenzen haben viele Impfstoffhersteller ihre Arbeit aufgenommen. Moderna zum Beispiel hat schon im Januar 2020 damit begonnen seinen Impfstoff zu entwickeln.

Bisher hat man aber hauptsächlich versucht rauszufinden wo das Virus herkommt und wie es sich verbreitet. Das hat sich jetzt geändert. Nun steht die Suche nach Mutationen im Vordergrund.

Mehr Sequenzierungen in anderen Ländern

In Deutschland wurde bisher nur ein geringer Anteil der Proben sequenziert. Die genaue Zahl ist umstritten, Fachleute sprechen von 0,2 Prozent aller positiven PCR-Tests. Zum Vergleich: In Großbritannien werden bereits 5 Prozent der positiven PCR-Tests zusätzlich sequenziert, in Dänemark sogar 12 Prozent, in der Schweiz ein Prozent, in Österreich 0,3 Prozent.

Die Infrastruktur zur Sequenzierung rasch auszubauen ist nicht so einfach. Es braucht dazu bestimmte Sequenziereinrichtungen und BioinformatikerInnen für die Datenauswertung. Das sind relativ aufwändige Untersuchungen, zu denen normal ausgestattete Labors nicht in der Lage sind.

Der Nachweis von Virus-Mutationen erfordert einen relativ großen Aufwand.  (Foto: Imago, imago images/sergunt)
Der Nachweis von Virus-Mutationen erfordert einen relativ großen Aufwand. Imago imago images/sergunt

Schnelle Sequenzierungen notwendig

Bisher hat es oft mehrere Wochen gedauert, bis eine Probe sequenziert war. Das lag auch daran, dass nur das Konsiliarlabor für Coronaviren an der Charité Berlin für die genauere Sequenzierung zuständig war. In England und Dänemark gelingt die Sequenzierung eines positiven PCR-Tests innerhalb von zwei Wochen und eine entsprechende Beschleunigung der Sequenzierung wird jetzt auch in Deutschland angestrebt.

Labore werden ausgebaut

Mittlerweile haben mehrere Bundesländer – darunter auch Baden-Württemberg und Rheinland-Pfalz – damit begonnen, beispielsweise an den Unikliniken und Landesgesundheitsämtern Labore aufzubauen, in denen zukünftig lokal und schnell eine Sequenzierung durchgeführt werden kann. Durch die umfangreichere Sequenzierung von positiven PCR-Tests können Mutationen des neuen Coronavirus schneller entdeckt werden.

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Unbekannte Wirkung neuer Virusvarianten

Bei jeder neu entdeckten Virusvariante muss jedoch erst noch untersucht werden, welche Wirkung sie auf den menschlichen Organismus hat. Und das wird in jedem Einzelfall nochmals viel Zeit benötigen. Vor allem mit Blick auf die Impfstoffe ist es wichtig so schnell wie möglich zu wissen, ob es Varianten gibt, gegen die ein oder mehrere Impfstoffe nicht mehr wirken.

Coronaviren passen sich an ihre Wirte an. (Foto: Imago,  imago images/StockTrek Images)
Coronaviren passen sich an ihre Wirte an. Imago imago images/StockTrek Images

Mutanten können Impfschutz nicht ganz umgehen

Die Impfstoffe setzten in der Regel an verschiedenen Stellen an und eine Mutation an nur einer Stelle könnte den Schutz vielleicht mindern, aber wahrscheinlich nicht komplett umgehen. Da müsste schon einiges zusammenkommen, dass das passiert.

Es ist auch gar nicht im Interesse des Virus möglichst gefährlich und tödlich zu sein. Wenn ein Träger schnell an den Folgen des Virus stirbt, dann kann sich das Virus weniger gut verbreiten. Die evolutionär erfolgreichsten Viren sind die, die zwar ansteckend sind, aber ungefährlich, wie zum Beispiel Erkältungsviren. Was wir erwarten können ist, dass das Virus ansteckender wird, aber auf lange Sicht wahrscheinlich harmloser.

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