Neues Stadium der Pandemie: Gefährlicher Stamm "Delta"

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-16 16:01

Der neue indische Stamm covid-19, von Wissenschaftlern bereits "Delta" genannt, hat in vielen Ländern die dritte Welle der Pandemie ausgelöst. In Neu-Delhi selbst ist die Lage schlicht katastrophal - 30.000 Fälle pro Tag. Die Institute begannen, das "Delta" zu studieren und schlugen sofort Alarm.

Der neue Stamm erwies sich nicht nur als ansteckender, sondern auch weniger anfällig für Antikörper. Das bedeutet, dass er den „Gegenangriffen“, die unser Immunsystem gegen ihn führen wird, erfolgreich widerstehen kann.

Als die nun "Delta" genannte Variante des Coronavirus im Dezember 2020 erstmals im indischen Bundesstaat Maharashtra auftauchte, schien sie nichts Besonderes zu sein. Aber als es einige Monate später Neu-Delhi traf, waren die Folgen mit fast 30.000 Fällen täglich Ende April am verheerendsten. „Plötzlich begann er, den Alpha-Stamm, der bis dahin in der Stadt am weitesten verbreitet war, zu dominieren und vollständig zu vernichten“, sagt Anurag Agrawal, Leiter des Institute of Genome and Integrative Biology in Neu-Delhi.

Neu-Delhi schien es unwahrscheinlich, dass ein weiterer großer Ausbruch bevorsteht, sagte Agrawal, da viele seiner Bewohner entweder krank oder geimpft seien. Aber es stellte sich heraus, dass diese Abwehrmittel gegen Delta machtlos sind. Sie sei ansteckender und entziehe sich dem Immunsystem, sagt er: "Aus der drei Meter hohen Mauer um die Stadt scheint eine halbe Meter hohe Mauer geworden zu sein, über die man nicht schwer zu steigen ist."

Von Neu-Delhi aus hat sich die Belastung rasant verbreitet und scheint nun mit einer neuen, verheerenden Welle über den Globus zu fegen. In Großbritannien entfallen bereits mehr als 90 % der Neuerkrankungen auf Delta: Dies hat dazu geführt, dass die Zahl der Coronavirus-Fälle nach einem starken Rückgang wieder angestiegen ist, und letzte Woche musste die Regierung sogar die letzte Phase ihres Grenzöffnungsplans verschieben. Der Ausbruch des Deltas in Lissabon zwang die portugiesische Regierung zu einem dreitägigen Reiseverbot zwischen der Hauptstadt und dem Rest des Landes.

Bis Ende August werden bis zu 90 % aller Coronavirus-Fälle in der Europäischen Union auf diese Option entfallen, warnte die Leiterin des Europäischen Zentrums für die Prävention und die Kontrolle von Krankheiten, Andrea Ammon, heute. „Es ist sehr wahrscheinlich, dass sich der Delta-Stamm im Sommer weit verbreitet, insbesondere unter jungen Menschen, die nicht am Impfprogramm teilnehmen“, sagte sie. „Dies könnte gefährdetere Bürger dem Risiko aussetzen, ernsthaft zu erkranken oder sogar zu sterben. wenn sie nicht vollständig geimpft sind."

Die Delta-Rennen wurden in Russland, Indonesien und vielen anderen Ländern aufgezeichnet. In den USA, wo die Prävalenz des Stammes auf mindestens 14% geschätzt wird, sagte die CDC am 15. Juni, dass er "von größter Besorgnis" sei.

Der Aufschwung hat eine Reihe von Studien ausgelöst, um zu verstehen, warum sich Delta viel schneller ausbreitet als die anderen drei besorgniserregenden Varianten, wenn es sonst gefährlicher ist, und wie seine einzigartigen Mutationen, die Veränderungen in der Proteinumgebung verursachen, ernsthafte Schäden verursachen können. Die Ankunft von Delta hat gezeigt, dass sich das SARS-CoV-2-Virus in den kommenden Monaten und Jahren anpassen und weiterentwickeln kann.

Delta stelle derzeit eine besondere Bedrohung für die ärmsten Länder dar, deren Zugang zu Impfstoffen eingeschränkt oder gar nicht vorhanden sei, sagt Sumya Shwaminathan, wissenschaftliche Chefberaterin der Weltgesundheitsorganisation. „Was mich am meisten beunruhigt, ist, was passieren wird, wenn Delta in Afrika ankommt“, sagt sie.

Eine Studie von Public Health England hat das Verbreitungspotenzial von Delta hervorgehoben. Im Vergleich zu Alpha, das 2020 in Großbritannien auf den Markt kam, „haben wir 50 % oder 100 % mehr Übertragungen“, sagt Adam Kucharski, Modellentwickler an der London School of Hygiene and Tropical Medicine.

Kuharsky sagt aber auch, dass der Rückgang des Schutzes vor Impfstoffen Auswirkungen gehabt haben könnte. Die Impfstoffe Pfizer-BioNTech und AstraZeneca bieten mit der neuen Variante etwas weniger Schutz vor symptomatischen Infektionen als beim Alpha-Stamm, basierend auf Daten aus England und Schottland. Menschen mit nur einem Schuss sind besonders gefährdet – wie viele in Großbritannien. (Zwei Dosen eines Impfstoffs bieten immer noch den gleichen hohen Schutz vor einer Krankenhauseinweisung, selbst gegen Delta.) Wie gut andere weltweit eingesetzte Impfstoffe schützen, ist unklar, und es gibt kaum Beweise für einen Schutz bei denen, die sich von früheren Coronavirus-Wellen erholt haben.

Beide Effekte - erhöhte Übertragung und Immunitätsumgehung - sind schwer voneinander zu trennen, aber der Leiter des Wellcome Trust, Jeremy Farrar, glaubt, dass die Übertragung hinter dem Delta-Sprung steckt und nicht der Immunitätsumgehung. „Wenn Alpha etwa 50 % übertragbarer ist als der natürliche Stamm und Delta weitere 50 %, dann sprechen wir von einem Virus, das doppelt so übertragbar ist wie der ursprüngliche Stamm“, erklärt ein evolutionärer Virologe von der Oxford Aris Katzourakis University.

Dies bedeutet, dass Länder und Bevölkerungen mit niedrigen Impfraten mit großen neuen Ausbrüchen konfrontiert werden könnten. „Wenn die schnellere Ausbreitung ausschließlich auf die Untermauerung des Virus zurückzuführen ist, dann sind dies katastrophale Nachrichten für den Rest der Welt“, sagt Kuharski.

Darüber hinaus schickt Delta eher ungeimpfte Bürger ins Krankenhaus als Alpha. Erste Daten aus Großbritannien deuten darauf hin, dass das Risiko einer Krankenhauseinweisung doppelt so hoch sein könnte. Zusammengenommen könnten diese Eigenschaften in Afrika zu großen Problemen führen, sagte Schwaminathan. „Es wird keinen Sauerstoff geben, es wird nicht genug Krankenhausbetten geben. Und wir wissen bereits, dass die Krankenhausergebnisse in Afrika schlechter sind als in anderen Ländern, sagt sie. "Damit kann es sogar bei jungen Leuten wirklich zu höheren Sterblichkeitsraten kommen."

Mutationen stören Antikörper

Wissenschaftler haben gerade erst begonnen herauszufinden, warum Delta so gefährlich ist. Sie konzentrierten sich auf eine Reihe von neun Mutationen in einem Gen, das ein Spike-Protein kodiert, das die Oberfläche sondiert und dem Virus ermöglicht, in menschliche Zellen einzudringen. Eine wichtige Mutation namens P681R verändert eine Aminosäure direkt neben der Furin-Spaltungsstelle, wo ein menschliches Enzym das Protein spaltet – ein wichtiger Schritt, der es dem Virus ermöglicht, in menschliche Zellen einzudringen.

Beim Alpha-Stamm machte diese Mutation die Spaltung effizienter. Laut einer vorläufigen Veröffentlichung von Ende Mai machen Delta-Mutationen den Abbau von Furin noch einfacher. Die Forscher spekulieren, dass dadurch auch die Übertragbarkeit des Virus erhöht werden könnte.

Japanische Forscher, die Pseudoviren mit derselben Mutation erzeugten, bestätigten jedoch nicht die erhöhte Infektiosität unter Laborbedingungen, und in Indien erwiesen sich andere Varianten des Coronavirus mit derselben Mutation als viel weniger infektiös als Delta, sagt der Evolutionsvirologe der Universität von Edinburgh, Andrew Rambaut). "Es muss also eine Wechselwirkung mit etwas anderem im Genom geben."

Andere Delta-Mutationen können helfen, die Immunität zu untergraben. Einige von ihnen verändern die N-terminale Domäne der Wirbelsäule (NTD), die aus der Oberfläche des Proteins herausragt. In einem kürzlich in der Zeitschrift Cell erschienenen Artikel wurde enthüllt, dass einer der NTD-Punkte, der als "Super-Site" bezeichnet wird, ausnahmslos auf "superpotente" neutralisierende Antikörper von genesenen Patienten abzielt. Die einzigartigen Delta-Mutationen entfernen Aminosäuren an den Positionen 156 und 157 der „Superfrequenz“und ändern die Aminosäure 158 von Arginin in Glycin – letzteres eliminiert den direkten Kontaktpunkt für die Antikörperbindung, erklärt der Strukturbiologe David Ostrov von der University of Florida.

"Wir glauben, dass die 157/158-Mutation eine der charakteristischen Delta-Mutationen ist, die dem Stamm diesen Immunitätsumgehungs-Phänotyp verlieh", stimmt Trevor Bedford, Computerbiologe am Fred Hutchinson Cancer Research Center, zu.

Eine weitere Mutation in der NTD-Superregion kann ebenfalls Antikörper abwehren. Und Wissenschaftler sollten damit beginnen, die Rolle von Veränderungen in anderen Delta-Proteinen zu untersuchen, sagt Nevan Krogan, Molekularbiologe an der University of California in San Francisco. „Wir wissen nicht viel über diese Optionen auf allen Ebenen. Wir scheinen im Dunkeln zu tappen. «Delta» hat beispielsweise mehrere Mutationen im Nukleokapsid-Protein, das «wie ein Schweizer Taschenmesser» viele Funktionen erfüllt, erklärt der Virologe David Bauer vom Francis-Crick-Institut. Es wird jedoch Monate dauern, um zu experimentieren, um dies zu klären.

Beschleunigte Impfung

Unterdessen sind sich Wissenschaftler einig: Es besteht dringender Handlungsbedarf, um die Verbreitung der neuen Variante zu stoppen. „Die Bedenken von Delta sollten uns motivieren, die Impfung wirklich zu beschleunigen und die Verfügbarkeit von Impfstoffen auf dem Gebiet zu erhöhen, in dem Delta an Fahrt gewinnt“, sagte die Virologin Angela Rasmussen von der University of Saskatchewan. US-Präsident Joe Biden hat die Amerikaner zu einer vollständigen Impfung aufgefordert, um sich vor Delta zu schützen. Ammon forderte heute die europäischen Länder auf, ihre Pläne zur vollständigen Impfung gefährdeter Bevölkerungsgruppen zu beschleunigen.

Darüber hinaus sei es notwendig, die Beschränkungen beizubehalten, damit sich die neue Option nicht ausbreitet und einen neuen Anstieg der Morbidität, Krankenhauseinweisungen und Todesfälle nach sich zieht. Länder mit eingeschränktem Zugang zu Impfstoffen müssen auf Maßnahmen wie physische Distanzierung und Masken zurückgreifen, sagte Rasmussen. Und in Europa forderte Ammon die Länder auf, beides zu tun: die Beschränkungen beizubehalten und gleichzeitig daran zu arbeiten, gefährdete Bevölkerungsgruppen vollständig zu impfen.

Ziel ist es nicht nur Leben zu retten, sondern die weitere Entwicklung des Virus zu verhindern. Die Ausbreitung von Delta habe gezeigt, dass Wissenschaftler gefährliche neue Varianten nicht rechtzeitig erkennen können, um ihre Ausbreitung zu stoppen, sagt Emma Hodcroft, Virologin an der Universität Basel, trotz beispielloser globaler Bemühungen, ihre Entwicklung in Echtzeit zu verfolgen. Es wäre gefährlich anzunehmen, dass SARS-CoV-2 dort aufhören würde, sagte Katsurakis. „Alles, was in der Evolution mindestens zweimal passiert ist, ist bereits ein Muster“, sagt er. "Ich wäre nicht überrascht, wenn wir in den nächsten ein oder zwei Jahren ähnliche Veränderungen sehen würden."