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Kann Covid-19 vollständig ausgerottet werden?
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Anonim

Kann man mit einer Impfung als Mittel zur vollständigen Ausrottung von Covid-19 rechnen? Wissenschaftlern zufolge ist dieses Virus für immer bei uns. Eine andere Frage ist, wie er sich in Zukunft verhalten wird. Vielleicht wird Covid-19 endemisch und ähnelt "so etwas wie der Grippe". Aber wir dürfen seine Fähigkeit, das Immunsystem zu täuschen, nicht vergessen.

Ein Artikel aus der Zeitschrift Nature behauptet, dass viele Wissenschaftler glauben, dass das Virus, das Covid-19 verursacht, endemisch werden wird. Im Laufe der Zeit kann die Gefahr für den Menschen abnehmen.

Westaustralien war im vergangenen Jahr weitgehend frei von Coronaviren. In Kneipen versammelten sich wie immer freundliche Gesellschaften, küsste sich Liebende, umarmte Verwandte, Kinder gingen ohne Masken zur Schule, niemand maß ihre Temperatur. Und diese Atmosphäre blieb dort nur dank der Einführung strenger Reisebeschränkungen und dank Quarantäne erhalten – in einigen Regionen musste sie Anfang des Jahres dringend eingeführt werden, nachdem einer der Sicherheitsbeamten des Hotels, dessen Besucher sich in Quarantäne befanden, dies tat den Coronavirus-Test nicht bestehen.

Aber die Erfahrung in Westaustralien hat uns gezeigt: Das bedeutet ein Leben frei vom Coronavirus SARS-CoV-2. Und wenn andere Regionen versuchen, durch Impfungen die Inzidenz von Covid auf null zu reduzieren, kann die Menschheit dann hoffen, dass das Coronavirus in diesem Fall vollständig zerstört wird?

Klingt optimistisch. Die meisten Wissenschaftler halten all diese Träume jedoch für unrealistisch. Im Januar dieses Jahres hat die Zeitschrift Nature mehr als 100 Immunologen, Spezialisten für Infektionskrankheiten und Spezialisten für das Coronavirus interviewt und ihnen die Frage gestellt: Ist es möglich, genau dieses Coronavirus vollständig auszurotten? Fast 90 % der Befragten antworteten, dass das Coronavirus endemisch werden wird, was bedeutet, dass es sich noch viele Jahre in verschiedenen Bevölkerungsgruppen auf der ganzen Welt ausbreiten wird.

„Der Versuch, dieses Virus jetzt und in allen Regionen der Welt auszurotten, ist so etwas wie der Versuch, eine Brücke zum Mond zu bauen. Das ist unrealistisch“, sagt der Epidemiologe Michael Osterholm von der University of Minnesota in Minneapolis.

Aber unsere Unfähigkeit, mit dem Virus vollständig umzugehen, bedeutet nicht, dass Mortalität, Morbidität und soziale Isolation weiterhin auf dem gleichen Niveau bleiben werden. Die Zukunft hängt maßgeblich von der Immunität ab, die der Mensch durch eine Infektion oder Impfung erhält, sowie von der Entwicklung des Coronavirus selbst.

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Denken Sie daran, dass das Grippevirus und die anderen vier Coronaviren, die beim Menschen Erkältungen verursachen, ebenfalls endemisch sind; Jährliche Impfungen in Verbindung mit erworbener Immunität bedeuten jedoch, dass die menschliche Bevölkerung mit saisonaler Sterblichkeit und Krankheiten konfrontiert wird, jedoch ohne Quarantäne, ohne Maskentragen und ohne soziale Distanzierung.

Mehr als ein Drittel der von Nature befragten Befragten gibt an, dass das Coronavirus SARS-CoV-2 in einigen Regionen ausgerottet werden kann, sich jedoch in anderen weiter ausbreiten wird. In Regionen mit Null-Covid-Werten besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit für neue Ausbrüche von Viruserkrankungen, die jedoch dank der Herdenimmunität schnell unterdrückt werden, sofern die Mehrheit der Anwohner geimpft ist. „Ich gehe davon aus, dass Covid in einigen Ländern ausgerottet wird.

Es wird jedoch eine (möglicherweise saisonale) Verringerung der Wahrscheinlichkeit einer erneuten Exposition des aktuellen Coronavirus aus Regionen geben, in denen die Durchimpfungsrate und die Interventionen der öffentlichen Gesundheit unzureichend sind “, sagt der Epidemiologe Christopher Dye von der Universität Oxford.

„Das Coronavirus wird wahrscheinlich endemisch, aber wie wird es mutieren? Es ist schwer vorherzusagen“, sagte die Virologin Angela Rasmussen von der Georgetown University in Seattle, Washington.

Somit führt das Aufkommen des Coronavirus SARS-CoV-2 in den nächsten fünf, zehn oder sogar fünfzig Jahren unweigerlich zur Entstehung sozialer Kosten.

Kindervirus

In fünf Jahren wird die Covid-19-Pandemie höchstwahrscheinlich vergessen sein. Wenn die Leitung eines Kindergartens den Eltern mitteilt, dass ihr Kind eine laufende Nase und hohes Fieber hat, ist es gut möglich, dass der Übeltäter für diese Beschwerden das bekannte Coronavirus ist - dasselbe, das mehr als eins behauptet hat und a allein im Jahr 2020 eine halbe Million Menschen.

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Dies ist laut Wissenschaftlern ein weiteres Szenario für die Entwicklung des Coronavirus SARS-CoV-2. Dieses Coronavirus wird bestehen bleiben, aber sobald Menschen eine Immunität dagegen entwickeln – sei es durch eine natürliche Infektion oder durch eine Impfung – treten keine schweren Symptome mehr auf.

Laut der Forscherin für Infektionskrankheiten Jennie Lavine von der Emory University in Atlanta, Georgia, wird das Coronavirus zum Feind, dem Menschen zum ersten Mal in der frühen Kindheit begegnen; es führt in der Regel zu einer infektiösen Infektion in leichter Form, wenn nicht gar ohne Symptome.

Wissenschaftler halten ein solches Szenario für durchaus möglich, da sich vier endemische Coronaviren so verhalten – OC43, 229E, NL63 und HKU1. Mindestens drei davon zirkulieren wahrscheinlich seit Hunderten von Jahren in der menschlichen Bevölkerung; zwei davon machen etwa 15 % der Atemwegsinfektionen aus. Die Daten aus früheren Studien zusammenfassend, entwickelte Jenny Lavigne gemeinsam mit Kollegen ein mathematisches Modell, das den Prozess der Primärinfektion mit den genannten Coronaviren bei Kindern unter sechs Jahren sowie die Entwicklung der Immunität beschreibt.

Laut Lavigne schwächt sich diese Immunabwehr ziemlich schnell ab, sodass sie eine erneute Infektion nicht vollständig verhindern kann; gleichzeitig scheint es in der Lage zu sein, Erwachsene vor diesen Krankheiten zu schützen. Beachten Sie, dass diese Krankheiten auch bei Kindern erstmals relativ mild verlaufen.

Ob sich die Immunität gegen das Coronavirus SARS-CoV-2 ähnlich verhält, ist unklar. Wie eine repräsentative Befragung von Menschen mit Covid-19 gezeigt hat, beginnt die Konzentration von Antikörpern, die eine Reinfektion verhindern, nach etwa sechs bis acht Monaten zu sinken.

Aber auch der Körper dieser Patienten, so eine der Mitautoren der Studie, die Immunologin Daniela Weiskopf vom La Jolla Institute of Immunology in Kalifornien, produziert B-Lymphozyten, die bei einer wiederholten Infektion des Körpers Antikörper bilden können und T-Lymphozyten, die mit dem Virus infizierte Zellen zerstören können. Wissenschaftler müssen feststellen, ob dieses Immungedächtnis eine erneute Infektion mit dem Coronavirus verhindern kann; Es kommt auch zu Reinfektionsfällen, und durch das Aufkommen neuer Virentypen steigt die Wahrscheinlichkeit einer solchen Infektion. Reinfektionsfälle gelten jedoch immer noch als selten.

Derzeit untersucht ein Wissenschaftlerteam unter der Leitung von Daniela Weisskopf weiterhin das Immungedächtnis der mit Covid-19 infizierten menschlichen Bevölkerung; Im Verlauf der Studie muss festgestellt werden, ob das Immungedächtnis erhalten bleibt oder nicht. Wie Weisskopf feststellt, ist es unwahrscheinlich, dass das Coronavirus endemisch wird, wenn die meisten Menschen als Folge einer natürlichen Infektion oder Impfung eine lebenslange Immunität gegen das Coronavirus erwerben.

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Aber die Immunität kann in ein oder zwei Jahren schwächer werden – und es gibt bereits Hinweise darauf, dass das Coronavirus entwicklungsfähig ist, d.h. er ist in der Lage, die Immunabwehr zu umgehen. Mehr als die Hälfte der von der Fachzeitschrift Nature befragten Wissenschaftler glauben, dass die Schwächung des Immunsystems einer der Hauptfaktoren für die Verbreitung des Virus sein wird.

Da sich das Virus auf der ganzen Welt verbreitet hat, scheint es, als könnte es bereits als endemisch eingestuft werden. Da sich die Infektion jedoch weltweit weiter ausbreitet und viele Menschen von einer Infektion bedroht sind, stufen Wissenschaftler sie immer noch als eine der Phasen einer Pandemie ein. Während der Endemiephase, erklärt Jenny Lavigne, werde die Zahl der Infektionen über die Jahre relativ konstant bleiben, was zu gelegentlichen Ausbrüchen der Krankheit führen werde.

Es könne mehrere Jahre oder sogar Jahrzehnte dauern, bis dieser Steady State erreicht sei, sagte Lavigne, je nachdem, wie schnell sich die Herdenimmunität in der Population entwickelt. Wenn wir zulassen, dass sich das Coronavirus unkontrolliert ausbreitet, dann erreichen wir natürlich schnell den oben genannten Steady State, gleichzeitig werden aber Millionen Menschen sterben. „Hier müssen wir mit enormen Kosten rechnen“, ergänzt Jenny Lavigne. Der optimalste Weg ist also die Impfung.

Impfstoffe und Herdenimmunität

In Ländern, die Covid-19-Impfstoffe verwenden, wird erwartet, dass die schweren Fälle bald zurückgehen. Es wird jedoch länger dauern, bis Spezialisten feststellen können, wie wirksam Impfstoffe bei der Verhinderung der Übertragung sind. Daten aus klinischen Studien haben gezeigt, dass Impfstoffe, die eine symptomatische Infektion verhindern, auch die Übertragung des Virus von Mensch zu Mensch verhindern können.

Wenn der Impfstoff die Übertragung des Coronavirus wirklich verhindert (und die Impfstoffe auch gegen neue Modifikationen des Virus wirksam sind), dann kann in den Regionen, in denen ein ausreichend großer Teil der Bevölkerung geimpft wurde, eine Ausrottung möglich sein das Coronavirus; eine solche Impfung fördert die Entwicklung einer Herdenimmunität, die den Teil der Bevölkerung schützt, der durch die Impfung nicht erreicht wurde.

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Wie ein mathematisches Modell zeigt, das von einer Gruppe von Wissenschaftlern um Alexandra Hogan (Alexandra Hogan) vom Imperial College London entwickelt wurde, ist die Wirksamkeit des Impfstoffs, d. seine Fähigkeit, die Übertragung des Virus zu blockieren, beträgt 90%; um eine vorübergehende Herdenimmunität zu entwickeln, müssen mindestens 55% der Bevölkerung geimpft werden. Gleichzeitig müssen zur Eindämmung der Übertragung des Coronavirus einige Maßnahmen zur sozialen Distanzierung eingehalten werden, darunter der Maskenmodus sowie der Fernbetrieb. (Wenn alle Maßnahmen zur sozialen Distanzierung abgeschafft würden, müssten fast 67 % der Bevölkerung geimpft werden, um eine Herdenimmunität zu entwickeln.)

Wenn jedoch aufgrund des Auftretens einer neuen Modifikation des Coronavirus die Übertragungsrate zunimmt oder die Wirksamkeit des Impfstoffs nicht 90% erreicht, dann ist es in diesem Fall, um die Ausbreitung des Coronavirus zu verhindern erforderlich sein, um die Bevölkerung während der Impfung besser abzudecken.

In vielen Ländern wird es schwierig sein, sogar 55 % zu impfen. „Wenn die Bevölkerung in einigen Teilen der Welt nicht geimpft ist, wird das Coronavirus nicht verschwinden“, sagt Jeffrey Shaman, Spezialist für Infektionskrankheiten an der Columbia University in New York.

Auch wenn das aktuelle Coronavirus in vielen Regionen der Welt endemisch bleibt, wird die Bewegung von Menschen von einer Region in eine andere laut Christopher Dye wahrscheinlich wieder aufgenommen, wenn folgende Bedingungen erfüllt sind: Erstens nach der Zahl der schweren Infektionskrankheiten Infektionen auf ein für das Gesundheitssystem problemlos verkraftbares Maß zurückgehen, und zweitens, nachdem die Impfung die Mehrheit der Menschen erreicht hat, die anfällig für schwere Formen der Coronavirus-Infektion sind.

Sieht es nach Grippe aus?

Die Grippepandemie, die 1918 ausbrach und mehr als 50 Millionen Menschen das Leben kostete, ist ein Kriterium für die Beurteilung aller anderen Pandemien. Die Spanische Grippe wurde durch das Influenza-A-Virus verursacht, das ursprünglich bei Vögeln auftrat. Seitdem wurden fast alle Fälle von Influenza A sowie alle nachfolgenden Influenza-Pandemien durch die Nachkommen desselben Virus verursacht, das 1918 auftrat. Neue Modifikationen dieses Virus haben sich auf der ganzen Welt verbreitet und infizieren jedes Jahr Millionen von Menschen.

Influenza-Pandemien treten auf, wenn die Öffentlichkeit das Influenza-Virus nicht als ernsthafte Bedrohung ansieht; Wenn ein pandemisches Virus saisonal auftritt, hat der größte Teil der Bevölkerung eine Immunität dagegen entwickelt. Die saisonale Grippe richtet weltweit weiterhin verheerende Folgen an und fordert jährlich schätzungsweise 650.000 Menschenleben.

Der Evolutionsbiologe Jesse Bloom vom Dr. Freda Hutchinson in Seattle glaubt, dass beim aktuellen Coronavirus in Zukunft die gleiche Geschichte passieren kann wie beim Grippevirus. „Ich denke wirklich, dass die Virulenz des Coronavirus SARS-CoV-2 in der Folge zurückgehen wird. Es wird so etwas wie eine Grippe ähneln“, sagt Bloom. Jeffrey Shaiman und andere glauben auch, dass sich das aktuelle Coronavirus zu einer der saisonalen grippeähnlichen Krankheiten entwickeln wird.

Die Grippe scheint in der Lage zu sein, viel schneller zu mutieren als SARS-CoV-2, wodurch sie das menschliche Immunsystem durchdringen kann. Aus diesem Grund müssen Grippeimpfstoffe jährlich angepasst werden; Es ist jedoch möglich, dass die SARS-CoV-2-Coronavirus-Impfstoffe nicht in Gefahr sind.

Dennoch ist das Coronavirus in der Lage, die durch eine Infektion und vielleicht sogar durch eine Impfung erworbene Immunität des Körpers zu täuschen. Laborstudien haben gezeigt, dass die Fähigkeit von Antikörpern, die im Blut von Menschen mit Covid-19 auftraten, die zuerst in Südafrika entdeckte Art des Coronavirus (genannt 501Y. V2) zu erkennen, im Vergleich zur Fähigkeit zum Nachweis reduziert ist jene Varianten des Coronavirus, die zuvor während einer Pandemie verbreitet waren.

Das liegt vermutlich an Mutationen im Spike-Protein des Coronavirus, gegen das tatsächlich Impfstoffe entwickelt wurden. Den Testergebnissen zufolge ist die Wirksamkeit einiger Impfstoffe gegen das Coronavirus 501Y. V2 geringer als gegen andere Varianten des Coronavirus; einige der Impfstoffhersteller prüfen die Möglichkeit, ihre Produkte zu modifizieren.

Wie Jenny Lavigne erklärt, hat das menschliche Immunsystem jedoch viele Vorteile; zum Beispiel ist es in der Lage, neben den Stacheln (Spikes) auch viele andere Merkmale des Virus zu erkennen und darauf zu reagieren. „Das Virus muss wahrscheinlich mehrmals mutieren, um den Impfstoff ungültig zu machen“, sagte Lavigne. Wie erste Testergebnisse zeigten, erklärt Angela Rasmussen, können Impfstoffe eine mit dem 501Y. V2-Virus infizierte Person vor einer schweren Infektion schützen.

Mehr als 70 % der von der Zeitschrift Nature befragten Forscher glauben, dass die Fähigkeit des Coronavirus, Immunabwehrmechanismen zu überwinden, ein weiterer Faktor sein wird, der zur weiteren Verbreitung dieses Coronavirus beitragen wird. Im Allgemeinen ist das aktuelle Coronavirus nicht das erste, dem die Menschheit begegnet ist.

So zeigten beispielsweise Jesse Bloom und Kollegen in einem noch nicht begutachteten Artikel, dass das endemische Coronavirus 229E so stark mutieren kann, dass die Wirksamkeit neutralisierender Antikörper im Blut von Menschen, die mit dieser Virusvariante infiziert sind, wirksam wird (es verbreitete sich Ende der 1980er - Anfang der 1990er Jahre), als die Begegnung mit späteren Modifikationen von Viren deutlich abnahm.

Menschen werden jetzt im Laufe ihres Lebens mit der Coronavirus-Variante 229E erneut infiziert; Aufgrund dieser Tatsache argumentiert Bloom: Gut möglich, dass es für Spezialisten schwieriger wird, eine Infektion mit Virusvarianten zu verhindern, die so weit entwickelt sind, dass sie eine zuvor entwickelte Immunität bekämpfen können. Wissenschaftler können jedoch nicht entscheiden, ob diese Reinfektionen mit einer Verschlechterung der Symptome einhergehen. „Mir scheint, dass das Coronavirus SARS-CoV-2 dank der im Laufe der Jahre angesammelten Mutationen einen noch stärkeren Schlag ausrichten wird und die Immunabwehr gegen Antikörper neutralisieren wird, wie es bei CoV-229E der Fall war.

Es stimmt, ich kann nicht mit Sicherheit sagen, welches der beiden Coronaviren stärker sein wird“, sagt Bloom.

Laut Jesse Bloom ist es wahrscheinlich, dass die SARS-CoV-2-Impfstoffe modifiziert werden müssen, und vielleicht jährlich. Aber auch in diesem Fall wird die Immunität, die sich laut Bloom unter dem Einfluss einer vorherigen Modifikation des Impfstoffs oder als Folge einer Infektionskrankheit gebildet hat, wahrscheinlich dazu beitragen, einen schweren Krankheitsverlauf zu verhindern. Jenny Lavigne merkt an, dass man sich keine Sorgen machen muss, selbst wenn sich eine Person erneut ansteckt.

Im Fall von endemischen Coronaviren, sagte sie, scheinen häufige Reinfektionen die Immunität gegen verwandte Virusvarianten zu stärken; in diesem Fall manifestiert sich die Infektion bei einer Person in der Regel nur in milder Form. Es sei aber durchaus möglich, dass die Krankheit bei manchen Menschen auch nach der Impfung schwerwiegend sei, so Jeffrey Shaman; in diesem Fall wird das Coronavirus unsere Gesellschaft weiterhin bedrohen.

Masern-ähnliches Virus

Wenn sich Impfstoffe gegen SARS-CoV-2 erweisen, den menschlichen Körper lebenslang vor dem Coronavirus zu schützen und seine Ausbreitung zu verhindern, dann wird SARS-CoV-2 dadurch wie ein Masernvirus aussehen. „Eine solche Entwicklung ist [im Gegensatz zu anderen Szenarien] unwahrscheinlich, aber dennoch möglich“, sagt Jeffrey Shaman.

Dank einer hochwirksamen Masernimpfung (zwei Dosen können einen Menschen lebenslang schützen) ist das Masernvirus in vielen Teilen der Welt ausgerottet. Vor der Einführung des Impfstoffs im Jahr 1963 starben jedes Jahr etwa 2,6 Millionen Menschen an schweren Masern-Epidemien, vor allem Kinder. Im Gegensatz zu Grippeimpfstoffen muss der Masernimpfstoff nicht modernisiert werden, da das Masernvirus noch nicht genug mutieren konnte, um das Immunsystem zu überlisten.

In einigen Regionen der Welt, die nicht ausreichend von Impfungen betroffen sind, bleiben Masern jedoch endemisch. Im Jahr 2018, als die Masern weltweit wieder auftraten, starben mehr als 140.000 Menschen an der Krankheit. Eine ähnliche Situation kann beim Coronavirus SARS-CoV-2 entstehen, wenn die Bevölkerung die Impfung vernachlässigt.

Eine Umfrage unter mehr als 1.600 US-Bürgern ergab, dass mehr als ein Viertel von ihnen eine Impfung gegen Covid-19 definitiv oder unter bestimmten Voraussetzungen ablehnen würden, selbst wenn eine solche Impfung kostenlos und sicher wäre. „Wie erfolgreich wir diese Probleme lösen können, wird den Anteil der geimpften Bevölkerung sowie den Anteil der Bevölkerung bestimmen, der durch das Coronavirus gefährdet ist“, sagt Angela Rasmussen.

Tiere als Reservoir des Infektionserregers

Was passiert in Zukunft mit dem Coronavirus SARS-CoV-2? Alles wird davon abhängen, ob es in der Wildtierpopulation Fuß fassen wird. Manche Krankheiten, die unter Kontrolle gebracht werden, verschwinden jedoch nirgendwo, denn Reservoirtiere wie Insekten sind in der Lage, den Menschen immer wieder mit verschiedenen Infektionen wie Gelbfieber, Ebola und Chikungunya zu infizieren.

Es ist wahrscheinlich, dass das SARS-CoV-2-Virus ursprünglich in Fledermäusen aufgetreten ist und dann über einen Zwischenträger auf den Menschen übertragen werden könnte. Das Coronavirus kann viele Tiere leicht infizieren, darunter Katzen, Kaninchen und Hamster. Es ist besonders gefährlich für Nerze, und massive Ausbrüche infektiöser Infektionen auf Nerzfarmen in Dänemark und den Niederlanden haben zu einer Massentötung dieser Tiere geführt. Das Coronavirus kann auch vom Nerz auf den Menschen übertragen werden und umgekehrt.

Laut dem Epidemiologen Michael Osterholm wäre es äußerst schwierig, dieses Coronavirus zu kontrollieren, wenn dieses Coronavirus in einer Population von Wildtieren Wurzeln schlagen und dann zum Menschen zurückkehren würde. „In der Geschichte der Menschheit sind praktisch alle bis heute verschwundenen Krankheiten – ganz oder teilweise – durch Krankheitserreger entstanden, die vom Tier auf den Menschen übertragen wurden“, sagt Osterholm.

Wie das Coronavirus SARS-CoV-2 endemisch wird, ist bis heute schwer abzuschätzen, aber die Gesellschaft hält seine Ausbreitung teilweise zurück. In den nächsten ein bis zwei Jahren wird die Weltgemeinschaft mit Hilfe besonderer Maßnahmen die Übertragung von Viren vom Tier auf den Menschen verhindern können; dies wird so lange fortgesetzt, bis ein ausreichend großer Teil der Bevölkerung geimpft ist, um eine Herdenimmunität zu entwickeln oder die Schwere von Infektionskrankheiten deutlich zu reduzieren.

Solche Maßnahmen, so Osterholm, werden die Sterblichkeit und die Zahl der schweren Erkrankungen deutlich senken. Aber wenn Länder die Strategien, die die Ausbreitung des Coronavirus eindämmen könnten, aufgeben und es ihm erlauben, die Bevölkerung unkontrolliert zu infizieren, dann, resümiert Osterholm, „haben wir in diesem Fall am Ende die düstersten Aussichten“.

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