Covid-19 Wie wirken sich die Corona-Mutationen auf die Immunität aus?

Große Hoffnung zur Bekämpfung der Corona-Pandemie liegt in den Impfungen. Weltweit werden aber immer mehr Virus-Mutationen entdeckt, die hochansteckend sein sollen. Wie wirken sich diese Mutationen auf die Immunität aus?

Die Illustration zeigt das COVID-19-Virus. Die aus der Zelle herausragenden Strukturen sind die "Spikes" (Zacken) der Krone (Corona).
Die aus der Zelle herausragenden Strukturen sind die "Spikes" (Zacken) der Krone (Corona). Mutieren diese Spikes, könnte das Auswirkungen auf die Immunität und die Impfung haben. Bildrechte: dpa

Die Entwicklungen der Impfstoffe setzen große Hoffnung frei, die Pandemie bald beenden zu können. Mitten hinein kamen die Meldungen über hochansteckende Virusmutationen aus Großbritannien und Südafrika. Jetzt blicken Wissenschaftler gespannt nach Brasilien in die Stadt Manaus. Dort sollen Berichten zufolge 75 Prozent der Bevölkerung schon einmal mit dem Virus infiziert worden sein. Trotzdem schnellen seit Dezember die Infektionszahlen in die Höhe, zahlreiche Menschen werden in Krankenhäuser eingeliefert und sterben. Die Intensivstationen sind voll, aber es gibt zu wenig Sauerstoff, berichtet die Deutsche Welle.

Forscher haben jetzt bei einer Untersuchung in der brasilianischen Stadt die Coronavirus-Varianten der Mutationslinie P.1 entdeckt. Das ist das Ergebnis der Studie eines internationalen Forschungskollegs mit Hauptverantwortung der University of São Paulo und der University of Oxford. Die neuen Virusvarianten vereinen demnach verschiedene Mutationen. Dies könnte mit dem erneuten Anstieg der Zahlen in Manaus trotz einer breiten Bevölkerungsimmunität zusammenhängen.

Mutiertes Oberflächenprotein könnte Impfwirkung beeinträchtigen

Wie die Forscher berichten, seien bei den neuen Varianten auch die Mutationen entdeckt worden, die sich auf das Oberflächenprotein (Spike) auswirken. Nur damit ist es dem Coronavirus überhaupt möglich, in die lebensnotwendige Wirtszelle einzudringen. Weil sich an dieser "Türschleuse" viel entscheidet, haben auch die Entwickler des mRNA-Impfstoffs genau an dieser Stelle angesetzt und das Spike-Protein für ihren Impfstoff als Antigen entwickelt. Das Virus kann also nach dieser Impfung einfach nicht mehr "bei Muttern einkehren" und verhungert jämmerlich. So der Plan.

Update der Impfstoffe nötig?

Die Wissenschaftler befürchten jedoch jetzt, dass die neuen Virusvarianten auch die Oberflächenproteine an der "Türschleuse" mutieren lassen, im übertragenen Sinne also die Schlösser auswechseln. Die Antigene der Impfung hätten dann keinen Zugang mehr, die Viren hingegen neue Schlüssel, um sich wieder im Wirtshaus bei "Muttern" an den gedeckten Tisch zu setzen. Menschen, die bereits eine Corona-Infektion hatten, würden mit solchen "Immunfluchten" anfällig für eine erneute Infektion bleiben. Die Folge: Die Impfstoffe müssen aktualisiert werden. "Das kürzliche Auftreten von Varianten mit mehreren gemeinsamen Mutationen in Spike gibt Anlass zur Besorgnis über eine Evolution zu einem neuen Phänotyp, der möglicherweise mit einer erhöhten Übertragbarkeit oder Neigung zur Neuinfektion von Individuen einhergeht", schreiben die Forscher.

Immunflucht bislang nur Vermutung

Ob es diese Immunflucht wirklich gibt, ist bislang nur eine Vermutung. Der Anstieg in Manaus beispielsweise könnte auch einfach in einer nachlassenden Immunität der Menschen begründet sein, erklärt der Oxford-Epidemiologe Oliver Pybus. Und selbst wenn die P.1-Variante eine entscheidende Rolle spiele, wäre es auch möglich, dass sie schlichtweg leichter übertragen werde, anstatt sich der Immunantwort zu entziehen. Pybus erklärt: "Natürlich könnte es auch eine Kombination aus diesen Faktoren sein." Wie sich diese neuen Varianten auf den Verlauf der Pandemie auswirken, ist noch unklar. Ester Sabino, eine Molekularbiologin an der Universität von São Paulo, startet eine Studie, um Reinfektionen in Manaus zu finden. Diese könnte helfen, zwischen diesen Hypothesen für P.1 zu entscheiden.

Reise der P.1-Variante nach Japan bestätigt

Fest steht jedoch: Die Studie bestätigt die Reisedaten der kürzlich entdeckten Fälle in Japan. "Das deutet darauf hin, dass P.1 Richtung Japan gewandert ist", erklären die Forscher. "Jedes Mal, wenn dieselben Mutationen auftauchen und sich mehrfach ausbreiten, und zwar in verschiedenen Virusstämmen auf der ganzen Welt, ist das ein wirklich starker Beweis dafür, dass diese Mutationen einen evolutionären Vorteil haben", erklärt Jesse Bloom, Evolutionsbiologe am Fred Hutchinson Cancer Research Center.

Was bedeutet das jetzt für die Impfung?

Bislang scheint das Virus WHO-Experten zufolge nicht gegen Corona-Impfstoffe resistent geworden zu sein. Die schnelle Entwicklung der Virusvarianten könne jedoch durchaus darauf hindeuten, dass das Virus einen "impfstoffresistenten Phänotyp" entwickle. Deshalb müssten die Mutationen genau beobachtet werden, um solche resistenten Coronavirus-Varianten frühzeitig zu erkennen. Aber es erhöhe auch die Dringlichkeit, die Menschen zu impfen, erklärte der deutsche Virologe Christian Drosten. "Wir müssen jetzt alles tun, um so schnell wie möglich so viele Menschen wie möglich zu impfen, auch wenn das bedeutet, dass wir das Risiko eingehen, für einige Varianten zu selektieren", sagt er.

Die Mutationen im Überblick:


  • Die Variante aus Großbritannien: Die zuerst aus Großbritannien gemeldete Mutation des Corona-Virusstamms B.1.1.7 gilt als sehr viel ansteckender als das Ursprungsvirus und breitet sich bereits in Großbritannien, Irland und Dänemark und wahrscheinlich auch in vielen anderen Ländern schnell aus. Die U.S. Centers for Disease Control and Prevention haben eine Modellstudie veröffentlicht, die zeigt, dass die Mutation mit diesem Virusstamm eine vorherrschende Variante in den USA werden könnte.

  • Die Variante aus Südafrika: Besorgt sind Wissenschaftler auch über die Mutation des Corona-Virusstamms 501Y.V2 (auch bekannt als B.1.351), die in Südafrika entdeckt wurde. Die Mutationen E484K und K417N dieses Virusstamms aus Südafrika wirken sich auf das Oberflächenprotein (Spike) aus. Mit dem Spike dringt das Virus in die Wirtszelle ein, ohne die es nicht überleben kann. Die jetzt verfügbaren Impfstoffe setzen an diesem Oberflächenprotein an, es dient als Antigen. Kurzum: Verändert sich das Spike-Protein, könnte die Impfung möglicherweise blind für den Erreger werden. Forschern zufolge haben einige der Mutationen dieses Virusstamms bereits im Labor gezeigt, dass sie die Wirkung monoklonaler Antikörper gegen das Virus verringern können.

  • Die Variante P.1 aus Brasilien: Die Virusvarianten der Mutationslinie P.1, die jetzt in Brasilien entdeckt worden sind, zeigen ebenfalls wie in Südafrika die Mutationen E484K und K417N und N501Y. Auch hier verändert die Mutation also das Oberflächenprotein (Spike) und wirkt sich damit auf die Immunität aus. Auch diese Mutation breitet sich weiter aus. In einer aktuellen Studie wurde nachgewiesen, dass es sich von Brasilien nach Japan ausgebreitet hat.

Das sagen deutsche Virologen

Professor Friedemann Weber, Direktor des Instituts für Virologie, Justus-Liebig-Universität Gießen:
"
Eine besonders auffällige 'Immun-Escape'-Mutation ist E484K, die in der Sars-CoV-2-Variante vorkommt, die in Brasilien gefunden wurde. Dass das Reinfektionsrisiko durch solche neuen Virusvarianten steigt, halte ich für wahrscheinlich. Ich erwarte aber keine sprunghaften Änderungen (...).“

Professor Jörg Timm, Leiter des Instituts für Virologie, Universitätsklinikum Düsseldorf:
"Die Bedeutung der Virusvarianten für das Risiko von Reinfektionen oder Infektionen nach Impfung ist aus meiner Sicht noch nicht klar. Die experimentellen Daten für Substitutionen in der Position E484 des Spike-Proteins und die Tatsache, dass ähnliche Varianten in verschiedenen Ländern selektiert wurden, sprechen durchaus dafür, dass ein 'Immune-Escape' eine Rolle spielt. Das bedeutet aber nicht zwingend, dass eine Impfung oder eine natürlich erworbene Immunität nach Infektion gegen diese Varianten unwirksam sind oder es trotz Immunität auch zu schweren Verläufen kommt. Es müssen gleichzeitig systematische Erhebungen zur Verbreitung der Variante und der damit verbundenen klinischen Verläufe durchgeführt werden.“

Quelle: MDR/SMC/kt

12 Kommentare

DermbacherIn vor 11 Wochen

Im ARD-Deutschlandtrend äußert sich mehr als die Hälfte der Befragten kritisch zu den Corona-Maßnahmen von Bund und Ländern. Die Beschränkungen werden zunehmend als Belastung empfunden - vor allem von den Jüngeren.
54 Prozent der Deutschen sind weniger zufrieden oder unzufrieden damit, wie Bund und Länder in der Corona-Pandemie vorgehen. Im Dezember hatten sich 42 Prozent der Befragten negativ geäußert.

DermbacherIn vor 11 Wochen

Wenn man ein Ende des Lockdowns an Zahlen knüpft, sollte man aber nicht völlig realitätsferne wie eine Inzidenz von 50 vorschlagen. Solche Zahlen sind im Winter schlicht und einfach unmöglich. Dann kann man gleich sagen Lockdown bis April, weil früher wird die Inzidenz nicht auf einen niedrigen Wert sinken. Realistisch ist einen Wert von 100 bis 150 anzustreben, alles darunter ist um die Jahreszeit nicht möglich.

MDR-Team vor 11 Wochen

Hallo @DermbacherIn, da die Mutation und deren Auswirkungen erst seit kurzer Zeit beobachtet werden können, ist noch keine valide Aussage darüber zu treffen, wie sie sich mittel- und längerfristig auf die Menschen und unser Gesundheitssystem auswirken wird. Dieses System ist an der Grenze seiner Belastung. LG, das MDR Wissen Team