Wie werden sich die Corona-Mutationen auf die Impfung auswirken?

Während auf der ganzen Welt der Kampf gegen COVID-19 auf Hochtouren weiterläuft, Impfungskampagnen umgesetzt und menschen auf die Rückkehr zur „alten Normalität“ warten, bereiten die neu auftretenden Corona-Mutationen Mutationen neue Zukunftssorgen/hinsichtlich der Zukunft. Auch in unserem Land hat sich die Mutation in 70 Städten ausgebreitet, die meisten davon sind britische Mutationen. Vor allem die südafrikanischen und brasilianischen Mutationen sollen wohl aufgrund einerbesonderen Aminosäurensequenz einen intensiverenKrankheitsverlauf aufweisen. Es wird vermutet, dass derBedarf an Krankenhäusern und Intensivstationen steigen wird und die Immunität, die der Impfstoff gewährleistet, schwacher sein wird.

Hals-Nasen-Ohren und Kopf- und Halschirurg
Dr. Orhan ALTINTAŞ

In jeder Zelle befinden sich spiralförmige DNA-RNA-Gebilde, die die genetische Information des Lebewesens enthalten und aus Aminosäuresequenzen bestehen.

Eine Mutation ist eine anhaltende Veränderung der RNA-DNA-Sequenzen in der genetischen Struktur eines Organismus. Ein Organismus, welches eine Mutation erfahren hat, wird als Mutant oder Variante bezeichnet. Diese Veränderung, die in den kleinen Teilen der genetischen Struktur geschieht, kann die Produktion der Proteine, die Struktur der Enzyme und sogar die physikalische Struktur des Lebewesens beeinträchtigen. Es können somit neue Arten entstehen. In den genetischen Strukturen von Viren entstehen im Vergleich zu anderen Mikroorganismen viel öfter und schneller Mutationen. Diese Mutationen sind meistens Veränderungen in den „Spike-Proteinen“ = stachelartig hervorstehende Proteine, an denen sich Viren „festhalten“, um in die Zelle zu gelangen.

Als ein RNA-Virus erfährt das Coronavirus sehr oft Mutationen

Viren gelangen in lebende Zellen und vermehren sich dort in extremen Mengen. Während sich in einer kurzen Zeit Millionen, sogar Milliarden von neuen Generationen des Virus bilden, entstehen natürlicherweise auf genetischer Ebene auch fehlerhafte Kopien und somit immer wieder leichte Veränderungen, die dann letztendlich zu Mutationen führen. Bestimmte Substanzen in dem Bereich können die Mutationsrate erhöhen. RNA-Viren erfahren viel mehr Mutationen als DNA-Viren. Das Coronavirus ist ein RNA-Virus und mutiert daher häufiger.

Die meisten Mutationen sind simple Abweichungen. Diese simplen Abweichungen, die in der genetischen Struktur entstehen, können meist in ein paar Generationen behoben werden. Im Gegensatz dazu führen schwerwiegendere Veränderungen zu erheblichen Schäden im genetischen Material und zur Entstehung von Mutationen mit anderen Eigenschaften als die des Originalvirus. Diese Mutationen resultieren aus radikalen und irreparablen Veränderungen in der Grundeigenschaft der Nukleinsäuren. In manchen Fällen stagniert die Fortpflanzung dieser defekten Viren und bleibt am Ende vollständig aus. In anderen Fällen jedoch kann sich die Zelle in extremen Mengen vermehren und die Zellen, in welchen der Virus andockt, zerstören. Sie kann somit zum Sterben des entsprechenden Lebewesens führen und kann immun gegen antivirale Medikamente und Impfstoffe werden.

„Coronavirus-Mutationen“, die die Welt beunruhigen

Es ist in der Welt der Wissenschaft und für die Virologen durchaus normal, dass Viren des Öfteren Mutationen erfahren. Mit jedem Andocken und Vermehren des Virus in einer Zelle erfährt er jedes Mal eine leichte Veränderung. Die meisten dieser Veränderungen sind jedoch sehr minimale Veränderungen, die die Eigenschaften des Virus nicht dauerhaft verändern und in kurzer Zeit behoben werden. Veränderungen, die die Struktur des Virus, die Ansteckungsquote und den Krankheitsverlauf beeinflussen, gehören zu anhaltenden Mutationen und führen zu einem ernsteren Verlauf der Pandemie.

Die britische Variante

Die britische Mutation wurde erstmals am 21. September im Süden des Großbritanniens nachgewiesen. Bis Mitte November wurde diese Variante in 28 Prozent der Fälle in dieser Region und am 9. Dezember in 62 Prozent der Fälle festgestellt.

In einer Erklärung vom 19. Dezember an der, wurde mitgeteilt, dass in dieser neuen Mutation des Virus 17 genetische Veränderungen im Vergleich zum ursprünglichen Virus vorliegen. Durch diese Veränderungen, zu welchen auch das „Spike-Protein“ gehört, die eine ausschlaggebende Rolle bei der Bindung des Virus an der Zelle spielt, kann sich der Virus besser an den ACE2-Rezeptoren festhalten, die sich auf der Oberfläche der Lungen, der Arterien, des Herzens, der Nieren und des Darms befinden und somit die Zelle schneller betreten. Das Einatmen von Luft, welche Partikel dieses Virus beinhaltet, führt insbesondere dazu, dass die Atmungswege und die Lunge schwerwiegend betroffen werden und sich zu regelrechten „Virusfabriken“ verwandeln, wodurch die Viruslast erhöht und die Wahrscheinlichkeit einer Infektion erhöht wird.

Es wurde festgestellt, dass beim Kontakt mit dem Originalvirus 11 von 100 Personen 100 mit dem Virus angesteckt werden, während dies bei der neuen Mutation unter den gleichen Umständen 16 von 100 Personen sind.

Nach den vorerst gemachten Beo-bachtungen ist bekannt, dass der Krankheitsverlauf bei Patienten mit dieser Mutation nicht sonderlich schwerer verläuft und die Krankenhauseinweisung oder die Sterblichkeitsrate nicht entscheidender ansteigt als zuvor. Doch durch die höhere Ansteckungsgefahr bleibt die Auswirkungen und die Prävalenz der Pandemie weiter erhöht.

Die südafrikanische Variante

Es wurde festgestellt, dass in der Proteinstruktur der südafrikanischen Mutation viel mehr Veränderungen vorliegen als bei der britischen Mutation. Es wird angenommen, dass die Veränderung gefährlicher ist als andere Varianten, da sie einen signifikanten Teil des Spike-Proteins, das das Coronavirus zur Bindung an Zellen verwendet, betrifft und die Wirkung von Impfstoffen verringert.

Die brasilianische Variante

Es wurden zwei verschiedene Mutationen des Coronavirus in Brasilien nachgewiesen. In den durchgeführten Proben in der Stadt Manaus wurde festgestellt, dass 42 Prozent der Neuinfektionen Infektionen mit dieser neuen Variante sind. In Japan wurde die gleiche Variante bei vier Personen festgestellt. Bedenken wurden höher, als festgestellt wurde, dass dieses mutierte Virus eine Zunahme der Infektiosität verursachte und diejenigen, die zuvor mit COVID-19 infiziert wurden, sich erneut mit dem Virus infizieren können.

Aufgrund einer besonderen Aminosäuresequenz bei der südafrikanischen und der brasilianischen Mutation wird vermutet, dass die Schwere der Krankheit recht hoch sein kann und in der kommenden Zeit ein höherer Bedarf an Krankenhäusern und Intensivstationen aufkommen wird.

Kalifornischen, deutschen und nigerianischen Variante

Im Bundesstaat Kalifornien wurde eine neue Variante identifiziert, allerdings wird derzeit noch untersucht, inwieweit diese Variante das Krankheitsrisiko erhöhen wird.
In 35 deutschen Krankenhäusern in Bayern wurde ebenfalls eine neue Variante festgestellt, die sich von der britischen, der südafrikanischen und der brasilianischen Variante unterscheidet. Es wird aktuell noch untersucht, welche Rolle diese Variante spielt und ob sie ansteckender als die vorherigen Varianten ist.

Über die in Nigeria festgestellte Mutation wird angenommen, dass diese sich von der britischen und der südafrikanischen Variante unterscheidet und nicht so ansteckend ist wie diese.

Die Mutation hat Großbritannien als erstes Land entdeckt, da in Großbritannien ein starkes Sequenzierprogramm verwendet wird. Dieses Programm kann die genetischen Sequenzen von zehn Prozent aller Infektionsfälle untersuchen und somit Abweichungen feststellen. Mit der steigenden Zahl der Nutzung dieser Programme weltweit werden sich Untersuchungen über Mutationen und damit auch Feststellungen neuer Mutationen vermehren. Diese Begebenheit wird es uns erleichtern, effektivere Entscheidungen über Impfstoffe und Maßnahmen zu treffen.

Wie beeinflussen Mutationen den Impfstoff?

Die Bekanntgabe, dass das Coronavirus in Großbritannien eine Mutation erfahren hat und 50-70 Prozent ansteckender als die ursprüngliche Form des Virus ist, hat weltweit zu Neugier, Unruhe und Sorge geführt. Momentan wissen wir noch nicht genau, wie das mutierte Virus den Krankheitsverlauf, die Risikogruppen und den Impfstoff beeinflussen wird. Vor allem bei der südafrikanischen und der brasilianischen Mutation wird aufgrund einer besonderen Aminosäuresequenz angenommen, dass die Immunität, die die Impfstoffe gewährleisten werden, schwächer sein wird.

Die sinkende Wirkung des bestehenden Impfstoffes gegen den Virus und bestimmte Maßnahmen, die dagegen ergriffen werden können, sind derzeit weltweit die wichtigsten Themen der Wissenschaftler und Politiker.

Die Antigene aller derzeit bestehenden Impfstoffe wurden aus dem Wuhan-Virus entnommen. Auch die Antikörper, die sich mit der Impfung im Körper bilden, sind speziell für den Wuhan-Virus. Momentan bestehen viele Informationen darüber, dass diese derzeit verabreichten Impfstoffe von bestehenden Mutationen kaum beeinflusst werden. Es wird allerdings dennoch angenommen, dass der Impfstoff mit der steigenden Zahl der Mutationen an Wirkung verlieren kann. Dieses Problem würde dazu führen, dass Impfstoffentwickler ihre Formel den neuen Versionen des Virus entsprechend anpassen müssen und neue Impfstoffe produzieren müssen.

Der inaktive Virusimpfstoff kann aufgrund der Tatsache, dass er das gesamte virale Proteinsystem beinhaltet, ein breiteres Spektrum an Antikörpern herstellen. Es kann gesagt werden, dass diese Art von Impfstoff weniger von Mutationen betroffen ist, da es sich zum einen um eine bekannte Technologie handelt und zum anderen verschiedene virale Proteine enthält, die die Antikörperantwort erhöhen.

Obwohl angenommen wird, dass mRNA-Impfstoffe eine geringere Wirkung auf mutierte Viren haben, sind sie leicht herzustellen und gegen das neu gebildete Virus zu produzieren.

Neben den bereits angewendeten Impfstoffen gegen das Coronavirus laufen noch Hunderte von neuen Impfstoffstudien weiter. Die Mutationen verlangsamen diese Studien und das Thema Impfstoff wird somit ein wichtiges Thema der Zukunft.

Virologen teilen mit, dass mit kleinen Veränderungen der Impfstoffsubstanzen entsprechend der Mutationen jedes Jahr mit aktualisierten Lizenzen neue Impfstoffe produziert werden können.

Maßnahmen, die gegen mutierende Viren getroffen werden müssen

• Die Einhaltung von Maßnahmen im Bereich der öffentlichen Gesundheit wie die ordnungsgemäße Verwendung von Masken, der so genannte sozialer Abstand, das Einhalten von Handhygieneregeln, kurze Aufenthalte in geschlossenen Räumen, die nicht länger als 15 Minuten dauern und das Verschieben von Reisen, die nicht dringend sind.
• Zusätzliche Beachtung der Testanwendung (der Testanfoderungen?) während der Einreise in das Land die Quarantänephasen und Testwiederholungen, insbesondere nach der Einreise aus Risikoländern.
• Die Einschränkung der Ein- und Ausreise zwischen Regionen, die in hohen Maßen von den Mutationen betroffen sind, oder eine strikte Kontrolle dieser Ein- und Ausreisen, um eine mögliche Veränderung des Krankheits- und Pandemieverlaufs schneller erkennen zu können.
• Eine vorsichtige Planung bei der Auflockerung der Beschränkungsmaßnahmen, da die Impf- und Immunitätsraten in der Gesellschaft unzureichend sind.
• Die Erhöhung der aktuell bestehenden Labor- und Testkapazitäten und eine Erweiterung des Gesundheitssystems, sodass die Mutationen entsprechend untersucht werden können.

Eine Tatsache, die nicht vergessen werden sollte: Durch das Auftreten neuer mutierter Viren ist es nun unerlässlich und wichtiger denn je, dass wir alle, unabhängig davon, ob sie geimpft wurden oder zuvor mit dem Virus infiziert wurden, auf ordnungsgemäße Maskennutzung, Hygiene und Abstandsregeln achten.

Die Pandemie, die wir gerade durchleben, hat uns gezeigt, dass alle nationalen und internationalen Epidemie-Systeme mit all seinen Komponenten rekonstruiert werden sollte. Um in der Zukunft mit Pandemien besser umgehen zu können, werden ausgebildete Fachkräfte, kompetente Systeme und Forschungs- und Entwicklungsmöglichkeiten benötigt. Es ist eine notwendige Voraussetzung, dass sich die Gesellschaft und das Gesundheitssystem auf optimale Weise organisieren, um in Zukunft schneller und effektiver gegen Pandemien vorzugehen.