Ausbreitung der Omikron-Variante BA.2

In Berlin bre­it­et sich, ähn­lich wie zuvor in Däne­mark, ein weit­er­er Sub­typ der Omikron-Vari­ante aus: BA.2. Das ergab die Auswer­tung von Abwasser­proben am MDC in Koop­er­a­tion mit den Berlin­er Wasser­be­trieben und dem Berlin­er Labor der amedes-Gruppe. Durch BA.2 kön­nte sich die derzeit­ige Coro­na-Welle verlängern.

Das Coro­n­avirus mutiert ständig. Nach Alpha und Beta kam Delta, auch Gam­ma, Lamb­da, Epsilon und Iota kur­sieren in Teilen der Welt. Seit Omikron auf den Plan getreten ist, ist Delta in Deutsch­land fast voll­ständig ver­schwun­den. Von Omikron sind zwei Sub­typen bekan­nt, BA.1 und BA.2. In Berlin dominiert bis­lang BA.1. Doch Wissenschaftler*innen des Max-Del­brück-Cen­trums für Moleku­lare Medi­zin in der Helmholtz-Gemein­schaft (MDC), der Berlin­er Wasser­be­triebe (BWB) und des Laborun­ternehmens amedes kon­nten nun im Berlin­er Abwass­er die Omikron-Unter­vari­ante BA.2 nach­weisen: Anfang Jan­u­ar war der Anteil kaum sicht­bar, doch bere­its am 13. Jan­u­ar unge­fähr machte BA.2 sechs und am 20. Jan­u­ar unge­fähr zwölf Prozent aus. Er wächst also schnell an.

Die bei­den Sub­typen unter­schei­den sich in etwa 20 Muta­tio­nen voneinan­der. In Däne­mark und in Südafri­ka hat BA.2 den Sub­typ BA.1 nahezu ver­drängt, in Großbri­tan­nien nimmt der Anteil von BA.2 seit Anfang Jan­u­ar eben­falls schnell zu. Eine Unter­suchung dänis­ch­er Forscher*innen zeigt, dass BA.2 sich offen­bar noch schneller ver­bre­it­et als BA.1.

„Es ist möglich, dass BA.2 die derzeit­ige Omikron-Welle etwas ver­längert. Die bish­eri­gen Dat­en aus Großbri­tan­nien und Däne­mark deuten aber eher darauf hin, dass bezüglich Krankheitss­chwere und Wirkung der Imp­fung BA.1 und BA.2 ver­gle­ich­bar sind.“

- Dr. Emanuel Wyler, Molekularbiologe

Computer-Tool sagt voraus, ob Inzidenz zu- oder abnimmt

Bei ihrer Vorher­sage stützen sich die Wissenschaftler*innen auf ein com­put­ergestütztes Tool, das Vic-Fabi­enne Schu­mann und Dr. Rafael Cuadrat von der Tech­nolo­gie-Plat­tform „Bioin­for­mat­ics and Omics Data Sci­ence“ von Dr. Altuna Akalin am Berlin­er Insti­tut für Medi­zinis­che Sys­tem­bi­olo­gie (BIMSB) zusam­men mit Kolleg*innen entwick­elt haben. Mit „PiGx SARS-CoV­‑2“ kön­nen sie die Aus­bre­itung von SARS-CoV­‑2 sowie die Häu­figkeit von Muta­tio­nen oder Virus­vari­anten aufdeck­en. Es funk­tion­iert unab­hängig von der Anzahl der Coro­nat­ests und den Krankheitsverläufen.

Ihre Ergeb­nisse deck­en sich mit denen der Berlin­er Wasser­be­triebe, die in Koop­er­a­tion mit dem Berlin­er Labor der amedes-Gruppe unter der Leitung von Dr. Mar­tin Meixn­er ein eigenes Nach­weis-Mod­ell inklu­sive der Sequen­zierung der Virus­vari­anten sowie eine App für die Visu­al­isierung der Dat­en entwick­elt haben. Das Zen­trum und die Berlin­er Wasser­be­triebe teilen sich die Arbeit auf: Während der Fokus der Wasser­be­triebe auf der schnellen Bes­tim­mung und Über­mit­tlung der Virus­last liegt, analysiert das MDC vor­rangig Unter­typen und Mutationen.

Seit mehr als einem Jahr suchen die Forschen­den im Berlin­er Abwass­er nach dem Erbgut des Coro­n­avirus. Ein­mal wöchentlich bere­it­en die Berlin­er Wasser­be­triebe, die aktuell eine eigene Virus-Sequen­zierung in ihrem Labor ein­richt­en, Abwasser­proben auf und senden diese ans BIMSB sowie an amedes. Die Wissenschaftler*innen reich­ern die Virus­par­tikel an und vervielfältigten das Virus-Erbgut mith­il­fe der PCR. In einem näch­sten Schritt kön­nen sie mit Hochdurch­satz-Sequen­zierun­gen sehen, welchen Anteil die einzel­nen Virus­vari­anten unter den gefun­de­nen Coro­n­aviren aus­machen. Für die Abwass­er-Sequen­zierung am BIMSB ist ins­beson­dere die Arbeits­gruppe von Markus Landthaler sowie die Genomik-Plat­tform unter der Leitung von Dr. Janine Alt­müller verantwortlich.

Wer­den Proben aus dem Hals-Rachen­raum sequen­ziert, wird bis­lang nicht zwis­chen Virus­vari­anten unter­schieden. Abwasser­analy­sen machen das leichter:

„Für ein aus­sagekräftiges Ergeb­nis über die Ver­bre­itung neuer Virus­vari­anten müssen deut­lich weniger Proben unter­sucht wer­den als bei der Analyse von Nasen-Rachen­ab­strichen. Außer­dem kön­nen sie zur Früh­war­nung dienen, da sie mit eini­gen Tagen Vor­sprung zeigen, welche Vari­ante im Umlauf ist. Die Dat­en zu BA.2 zeigen, wie empfind­lich und effizient das Abwass­er-Mon­i­tor­ing ist beim Bes­tim­men von Krankheit­ser­regern. Das ist auch über SARS-CoV­‑2 hin­aus von Bedeutung.“

-  Markus Landthaler

Unter­suchun­gen des Abwassers sind in Deutsch­land noch nicht als Teil eines Coro­na-Früh­warn­sys­tems etabliert – wed­er für bekan­nte noch für ganz neue Virus­vari­anten. Das kön­nte sich jet­zt ändern: Berlin ist ein­er von 20 Pilot­stan­dorten im Abwass­er-Mon­i­tor­ing-Pro­gramm, das die Bun­desmin­is­te­rien für Umwelt, Naturschutz und nuk­leare Sicher­heit (BMU), für Gesund­heit (BMG) sowie für Bil­dung und Forschung (BMBF) mith­il­fe von EU-Mit­teln fördern. Pro­jek­t­part­ner sind die Berlin­er Wasser­be­triebe und das Lan­desamt für Gesund­heit und Soziales. Ziel ist ein nationales Abwasserüberwachungssys­tem. Es soll Dat­en über SARS-CoV­‑2 und ins­beson­dere seine Vari­anten im Abwass­er erheben und an die zuständi­gen Gesund­heits­be­hör­den sowie an eine europäis­che Aus­tausch­plat­tform übermitteln.