SARS-CoV-2 als neues „Forever Virus“: Wie sich Wissenschaftler auf die Zukunft mit dem Erreger vorbereiten

Michael van den Heuvel

Interessenkonflikte

16. Juni 2021

Zu Beginn der SARS-CoV-2-Pandemie hofften Forscher noch, das Virus könnte vielleicht eines Tages wieder verschwinden – spätestens nach Abschluss flächendeckender Impfkampagnen zum Aufbau einer Herdenimmunität. Diese Hoffnung schwindet mehr und mehr, denn SARS-CoV-2 reagiert auf den evolutionären Druck mit immer wieder neuen Mutationen. Das Robert Koch-Institut (RKI), Berlin, nennt aktuell 4 Variants of Concern (VOC, besorgniserregende Varianten). Und „Foreign Affairs“, ein Online-Magazin, schreibt bereits vom nächsten „Forever Virus“.

Für die Wissenschaft bleibt als Herausforderung, neuartige Coronaviren flächendeckend zu überwachen und daraus – falls erforderlich – entsprechende Maßnahmen abzuleiten. Wie dies funktionieren könnte, erklärten Experten gegenüber dem Science Media CenterGermany (SMC) [1].

Lehren aus Influenza

Aus wissenschaftlicher Sicht ist die Aufgabe, pathogene Viren dauerhaft zu erfassen, nicht neu. Beim Influenzavirus gibt es schon lange entsprechende Strukturen. So bietet das Global Influenza Surveillance and Response System (GISRS) der WHO eine flächendeckende Überwachung. Es arbeitet mit einzelnen Zentren in allen 123 WHO-Mitgliedsstaaten.

 
Das Influenza-Überwachungssystem kann tatsächlich ein Vorbild sein. Prof. Dr. Richard Neher
 

„Das Influenza-Überwachungssystem kann tatsächlich ein Vorbild sein“, erklärte Prof. Dr. Richard Neher von der Universität Basel. Viren würden seit Jahren weltweit gesammelt und bei der WHO charakterisiert. Übertragen auf das neuartige Coronavirus heißt das: „Die genomische Surveillance von SARS-CoV-2 funktioniert mittlerweile in Europa sehr gut, aber bei der Charakterisierung der Varianten und der Risikobewertung wäre mehr internationale Koordination sinnvoll“, so Nehers Einschätzung.

 
Die genomische Surveillance von SARS-CoV-2 funktioniert mittlerweile in Europa sehr gut, aber bei der Charakterisierung der Varianten und der Risikobewertung wäre mehr internationale Koordination sinnvoll. Prof. Dr. Richard Neher
 

Prof. Dr. Isabella Eckerle von der Universität Genf befürwortet auch, Strukturen und Netzwerke, die bereits zur Influenza-Surveillance bestehen, für SARS-CoV-2 zu nutzen. Probleme erwartet die Expertin in Ländern mit niedrigem oder mittlerem Pro-Kopf-Einkommen. Denn sie hätten nicht nur geringe Durchimpfungsraten, sondern auch niedrige Laborkapazitäten.

 
Ein weiterer wichtiger Punkt ist in meinen Augen der Hergang in Tierpopulationen, der überwacht und sofort erkannt werden muss. Prof. Dr. Isabella Eckerle
 

„Welche Faktoren bei der Zirkulation von SARS-CoV-2 eine Rolle spielen, ist noch sehr viel weniger gut verstanden als bei der Influenza, sodass man viel breiter und umfassender überwachen muss“, lautet ihre Empfehlung. „Ein weiterer wichtiger Punkt ist in meinen Augen der Hergang in Tierpopulationen, der überwacht und sofort erkannt werden muss, wie es bereits mehrfach etwa auf Nerzfarmen geschehen ist.“

Wie könnte die Surveillance bei SARS-CoV-2 aussehen?

Wenig überraschend besteht bei Experten Einigkeit darin, SARS-CoV-2 engmaschig zu überwachen. „Inzidenzen werden ein wichtiger Parameter bleiben; sie sind ein guter Indikator für das Infektionsgeschehen“, ist sich Neher sicher. „Wir sollten den Fokus aber ebenso weiterhin auf die Genomsequenzierungen legen.“

Eckerle bestätigt: „Eine Surveillance mittels Vollgenom-Sequenzierung kann den besten Überblick über zirkulierende Varianten geben, allerdings ist die Auswahl der Proben hier sehr wichtig und nicht trivial.“ Wichtig sei eine repräsentative, flächendeckende Probennahme. Methodisch nennt sie entweder Sentinel-Untersuchungen, also repräsentative Stichproben, oder eine symptomatische Surveillance für respiratorische Infektionen, etwa über Hausarztpraxen. „Neben der technisch aufwendigen und teuren Vollgenom-Sequenzierung, die gerade in ressourcenarmen Regionen ein Problem darstellen kann, können mutationsspezifische PCRs auf Marker-Mutationen einen Überblick verschaffen“, weiß die Expertin.

„Ein wichtiger Punkt ist, dass Surveillance allein noch keine Infektionskontrolle darstellt“, schränkt Eckerle ein. Ein Monitoring sei wichtig, um neue Varianten möglichst früh zu erkennen und ihre Dynamik zu beschreiben. „Die Vorstellung jedoch, dass man sich durch massive Vollgenom-Sequenzierung vor der Verbreitung von Varianten schützen kann, ist in meinen Augen ein Trugschluss.“

 
Eine Surveillance mittels Vollgenom-Sequenzierung kann den besten Überblick über zirkulierende Varianten geben, allerdings ist die Auswahl der Proben hier sehr wichtig und nicht trivial. Prof. Dr. Isabella Eckerle
 

Wichtig sei, dass sich das Infektionsgeschehen in sehr niedrigen Inzidenzen bewege, sodass die Nachverfolgung von Kontakten umfassend möglich sei, inklusive geeigneter Maßnahmen zur Eindämmung. Auf globaler Ebene sei die möglichst schnelle und breite Durchimpfung jetzt besonders wichtig.

Prof. Dr. Gérard Krause vom Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung in Braunschweig wünscht sich außerdem, dass die im Jahr 2020 initiierten großen, repräsentativen Antikörper-Studien weitergeführt werden. „Anhand einer solche Kohorte kann man die Veränderungen des Immunstatus in der Bevölkerung überwachen“, lautet seine Einschätzung. Mittlerweile gebe es Methoden, um Antikörper, die nach Impfung gebildet werden, von denjenigen Antikörpern nach Infektion zu unterscheiden. Auch nach Virusvarianten könne man bei dem Verfahren differenzieren.

Unklare Rolle von Hotspots

Eine Besonderheit bei der Surveillance: „Regionale Hotspots werden dort eine Rolle spielen, wo geringe Impfraten vorliegen und das Virus weiterhin in einer teil-immunen Bevölkerung zirkuliert“, so Eckerle. „Dies kann ganze Länder umfassen, die benachteiligten Zugang zu Impfstoff haben, oder aber bestimmte Bevölkerungsgruppen, die die Impfung aus den verschiedensten Gründen ablehnen.“

Krause spekuliert ebenfalls, das lokale Geschehen werde an Bedeutung zunehmen und damit auch die Rolle der Gesundheitsämter. Doch Vorsicht: „Deren aktuelle Personalunterstützung von außen wird gerade wieder abgebaut und kann auch nicht nachhaltig in dem Maße wie im vergangenen Jahr aufrechterhalten werden.“ Somit komme der Digitalisierung der Arbeitsprozesse weiterhin eine große Bedeutung zu.

 
Regionale Hotspots werden dort eine Rolle spielen, wo geringe Impfraten vorliegen und das Virus weiterhin in einer teil-immunen Bevölkerung zirkuliert. Prof. Dr. Isabella Eckerle
 

„Ich glaube, regionale Hotspots werden keine große Rolle spielen“, widerspricht Neher. „Mit zunehmender Impfrate wird das Infektionsgeschehen an Dynamik weiter verlieren und eher nach dem Muster der Grippe oder Erkältungswellen ablaufen.“ Es werde also voraussichtlich nicht mehr zu einer Karnevalsfeier kommen, bei der die Zahl der Ansteckungen durch die Decke gehe. „Regionale Unterschiede bleiben aber bei der Nachverfolgung neuer Varianten wichtig“, so seine Einschätzung.

4 Szenarien für Impfungen

Auch zur Zukunft von Vakzinen äußerten sich die Experten. Prof. Dr. Annelies Wilder-Smith von der London School of Hygiene and Tropical Medicine nannte 4 hypothetisch denkbare Szenarien:

  • COVID-19-Impfstoffe führen zur starken T-Zell-Antwort und zusätzlich zur humoralen Antwort. Innerhalb der nächsten 1 bis 3 Jahre ist keine Auffrischung erforderlich.

  • Patienten benötigen eine Auffrischungsimpfung mit dem gleichen Vakzin wie bei der Grundimmunisierung. Es gibt bereits Hinweise darauf, dass diese Strategie zu höheren Antikörper-Titern und zu einem besseren Schutz gegen COVID-19 führt.

  • Eine Auffrischungsimpfung wird mit einem angepassten Impfstoff, der sich gegen eine bestimmte, zirkulierende Variante richtet, durchgeführt.

  • Patienten erhalten eine multivalente Auffrischungsimpfung, die neben dem Wildtyp diverse VOC als Antigen oder als Nukleinsäure enthält.

 
Die beste Strategie, um die Entwicklung von bedenklichen Varianten zu reduzieren, ist ganz klar die schnelle Immunisierung eines großen Teils der Bevölkerung. Prof. Dr. Annelies Wilder-Smith
 

Wilder-Smith´ Fazit: „Die beste Strategie, um die Entwicklung von bedenklichen Varianten zu reduzieren, ist ganz klar die schnelle Immunisierung eines großen Teils der Bevölkerung.“ Doch dann müssten prospektive Studien zeigen, welche der 4 Optionen die effektivste sei.

 

Kommentar

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