Corona-Forschung aktuell: 17. November Was Covid-Simulationen von Klimamodellen lernen können

Britische Forscher können mit hochkomplexen Modellen erfolgreich vorhersagen, wie viele Menschen an Covid-19 in Großbritannien sterben werden - trotz Lockdown. Und: Hepatitis-C-Medikamente könnten gegen Corona wirken.

Grafik des Protease-Enzyms von Sars-CoV-2
So sieht das Protease-Enzym stark vergrößert aus. Es ist zentral für die Vermehrung von Sars-CoV-2 und kann möglicherweise durch Hepatitis-Medikamente blockiert werden. Bildrechte: Michelle Lehman, Jill Hemman/ORNL, U.S. Dept. of Energy

Neueste wissenschaftliche Erkenntnisse über Corona

Während die Impfstoffentwicklung mit Hochdruck weiterläuft und die Zulassungsverfahren möglicherweise bald beginnen, wächst täglich auch das Wissen der Forscher über das Coronavirus und seine Ausbreitung. MDR Wissen verschafft Ihnen hier den Überblick über die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse.

Schutz von tropischem Sumpfland schützt vor zukünftigen Pandemien

Ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Mark Harrison von der Universität Exeter in Großbritannien empfiehlt den Schutz tropischer Moore zu verstärken, um die Menschheit vor weiteren Pandemien zu bewahren. Tropische Moore seien ein Hotspot der Biodiversität auf der Erde und damit zugleich Heimat der Wirtstiere zahlreicher Viren und Mikroorganismen. Unter anderem durch Brandrodung und Wilderei verkleinere die Menschheit diese Habitate aber stetig und rücke immer näher an die Wirte potenziell gefährlicher Krankheitserreger heran. Dazu gehören auch sogenannte Vektoren, wie Mücken, die Infektionen schnell verbreiten könnten. So werde die Gefahr von Zoonosen vergrößert, also das Überspringen von ansteckenden Krankheiten von Tieren auf Menschen. Hinzu komme: Das Abbrennen solcher Moore verschmutze die Luft mit Feinstaub und mache so die Menschen anfälliger für Erkrankungen der Atemwege, wie Covid-19. Unglücklicherweise verschärfe die aktuelle Pandemie die Gefahren. Aufklärungskampagnen zum Schutz der Moore mussten unterbrochen werden und die wirtschaftliche Not vieler Menschen sei größer geworden, was wiederum den Anreiz zur Ausbeutung der Natur erhöhe. Nachhaltiger Schutz für diese Gebiete schütze daher auch die Gesundheit der Menschen, lautet das Fazit der Studie.

Hepatitis-C-Wirkstoffe können wichtiges Corona-Enzym blockieren

Medikamente gegen Hepatitis C (Entzündung der Leber, die zur Zerstörung des Organs führen kann) können wahrscheinlich auch das neue Coronavirus Sars-CoV-2 angreifen. Laut einer neuen Studie, die im Journal "Stucture" erschienen ist, könnten die Wirkstoffe, die wichtigste Protease blockieren, also das Enzym, mit dem das Virus Eiweiße aufspaltet. Die Protease ist eines der wichtigsten Werkzeuge von Corona, um sich in einem Körper auszubreiten. Die Forscher erstellten mit Hilfe von Röntgengeräten 3-D-Modelle der Moleküle und beobachteten, wo die Wirkstoffe andocken. Bei den Experimenten zeigte sich, dass die beiden Hepatitis-Mittel Boceprevir und Narlaprevir das Virusenzym effektiv blockieren können. Möglicherweise seien die Wirkstoffe also auch für den Einsatz gegen Corona geeignet, schreiben die Forscher.

Was Corona-Modellrechnungen von Klimasimulationen lernen können

Ein Team um Peter Coveney vom University College in London hat die bisher größte Corona-Modellrechnung CovidSim überarbeitet. Die Physiker sind Experten für Supercomputing, also komplexe Rechnungen auf Großcomputern, wie sie etwa bei Wetter- oder Klimavorhersagen üblich sind. In ihrer noch nicht von Kollegen begutachteten Studie schlagen sie Lösungen für einige Probleme von CovidSim vor. Das Modell habe im März Politiker in Großbritannien und den USA erfolgreich davon überzeugt, dass die Pandemie ohne Gegenmaßnahmen in einer gesundheitlichen Katastrophe münden würde. Das sei ein großer Erfolg gewesen. In der Rechnung sei allerdings überschätzt worden, wie viele Menschenleben durch den Lockdown hätten gerettet werden können.

Convey und seine Kollegen setzten für ihre Version zahlreiche parallele Simulationen mit unterschiedlichen Grundannahmen auf. Dabei wurde auch die Wahrscheinlichkeit der verschiedenen Ergebnisse mit ausgegeben. So zeigte sich am Ende eine hohe Wahrscheinlichkeit für Sterbezahlen, die deutliche näher an den tatsächlich beobachteten lagen. Im Ergebnis stellten die Wissenschaftler fest, dass drei zentrale Grundannahmen für die Modellrechnungen den größten Einfluss auf das Ergebnis haben:

  1. Die Frage, wie lange Menschen infektiös sind, bevor sie selbst Symptome entwickeln.
  2. Der Zeitraum zwischen Infektion und Isolation eines Infizierten
  3. Wie effektiv verhindert Social Distancing die Übertragung von Corona?

Begrenzung der Pandemie: Große Städte verlassen ist effektiver als Grenzschließungen

Zur Eindämmung der Corona-Pandemie haben zahlreiche Regierungen die Grenzen geschlossen, um die Mobilität der Menschen einzuschränken und so die Ausbreitung des Coronavirus zu bremsen. Aber ist das wirklich eine effektive Strategie? Die Mathematiker Massimiliano Zanin und David Papo haben Alternativen in einer Simulation durchgerechnet, mit einem klaren Ergebnis: "Menschen nehmen immer an, Grenzschließungen wären hilfreich. Unsere Berechnungen zeigen, sie sind fast immer schlecht", so Zanin. Anstatt die Migration zu verbieten, testen die beiden Forscher, wie sich die Dynamik der Pandemie verändert, wenn Menschen die großen Städte verlassen und sich in dünner besiedelte, ländliche Regionen begeben. Nach rund 10.000 Rechenschritten zeigte sich: Die Gesundheit der Menschen in den ländlichen Gebieten verschlechtert sich zwar etwas, durch den Zuzug der Großstädter, die gesamte Pandemiesituation verbessert sich aber.

(ens)

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