Schleswig-Holstein: Auftreten der britischen SARS-CoV‑2 Variante

Die anhal­tende Coro­n­avirus-Pan­demie stellt die Gesund­heitssys­teme weltweit vor große Her­aus­forderun­gen. In ver­schiede­nen Län­dern wur­den im Laufe der Pan­demie neue SARS-CoV­‑2 Vari­anten nachgewiesen, wobei beson­ders die „vari­ants of con­cern (VOC)“ in den let­zten Monat­en an Bedeu­tung gewon­nen haben. Zu diesen Vari­anten gehören beson­ders drei Virus­vari­anten die sich seit Sep­tem­ber 2020 im Südosten Großbri­tan­niens (20I/501Y.V1, B.1.1.7), in Südafri­ka (20H/501Y.V2, B.1.351) und in Südameri­ka (20J/501Y.V3, P.1, B.1.1.28.1) aus­bre­it­en. Diese VOC haben in bes­timmten geo­graphis­chen Regio­nen andere Virus-Vari­anten ver­drängt und ste­hen in Ver­dacht, leichter über­trag­bar zu sein. Dafür sollen Muta­tio­nen im soge­nan­nten Spike Pro­tein (S‑Protein) ver­ant­wortlich sein.
Das Spike Pro­tein ist für das Andock­en der Viren an Atemwegszellen zuständig. Muta­tio­nen im S‑Protein kön­nen eben­falls für die Unter­schei­dung der VOCs genutzt wer­den. Durch die erhöhte Über­trag­barkeit kön­nten die VOC poten­ziell die Epi­demie wieder ver­stärken und zu ein­er drit­ten Welle führen. Eine genaue Analyse der Aus­bre­itung der ver­schiede­nen Virus­vari­anten ist daher drin­gend erforder­lich, auch um weit­ere Fragestel­lun­gen wie z.B. die Wirk­samkeit von Impf­stof­fen gegenüber ver­schiede­nen Virus­vari­anten oder grund­sät­zliche Fra­gen zur Patho­genese der COVID-19 Erkrankung zu analysieren.
Aus diesem Grund wur­den im Jahr 2020 mit Unter­stützung des Bun­desmin­is­teri­ums für Gesund­heit in enger Zusam­me­nar­beit von ver­schiede­nen Forschungs­grup­pen am Forschungszen­trum Bors­tel, Leib­niz Lun­gen­zen­trum alle notwendi­gen Kom­po­nen­ten — von der „Dri­ve thru“ Coro­na-Ambu­lanz zur Probengewin­nung, über eine schnelle PCR-Diag­nos­tik bis zur Genom­se­quen­zierung von SARS-CoV­‑2 mit ver­schiede­nen „Next Gen­er­a­tion Sequenc­ing“ (NGS) Ver­fahren – aufge­baut und etabliert. Bei der NGS-Meth­ode han­delt es sich eine mod­ernes Hochdurch­satzver­fahren, das eine par­al­lele und kostengün­stige Sequen­zierung des voll­ständi­gen Erbguts der Erreger ermöglicht.
In den Jahren 2020 und 2021 wur­den in der „Dri­ve-Thru“ Coro­na-Ambu­lanz der Medi­zinis­chen Klinik Bors­tel Proben von mehr als 8000 Patien­ten auf COVID-19 getestet und in der Diag­nos­tik mehr als 5000 SARS-CoV­‑2 PCR Unter­suchun­gen durchge­führt. Um eine prospek­tive, genom­basierte Überwachung zu ermöglichen, wurde die Virus- Genom­se­quen­zierung mit nach­fol­gen­der bioin­for­ma­tis­ch­er Analyse, z.B. der Vari­anten-bes­tim­mung, am FZB etabliert. Ins­ge­samt wur­den bish­er 167  Genom­se­quen­zierun­gen von Proben aus 2020 und 2021 durchge­führt. Die Viren wur­den in die Haupt­typen klas­si­fiziert und Muta­tio­nen im S‑Protein bes­timmt. Hier­bei zeigte sich, dass die Viren aus dem Jahr 2020 haupt­säch­lich den Lin­ien A und B1, die Viren aus dem Jahr 2021 hinge­gen haupt­säch­lich aus der Lin­ie 20A.EU1 (B.1.177) (76%) stammten. Aus den 63 aktuellen Proben aus Schleswig-Hol­stein, gehörten 3 Proben zu der britis­chen VOC Lin­ie 20I/501Y.V1 (B.1.1.7).
„Das Vorkom­men ver­schieden­er Virus­vari­anten aus den Jahren 2020 und 2021 zeigt sehr große Unter­schiede und deutet eine hohe Vari­abil­ität in der Virus­pop­u­la­tion an, deren Bedeu­tung weit­er unter­sucht wer­den muss“ sagt Prof. Ste­fan Nie­mann, Leit­er der COVID-19-SH NET Studie am Forschungszen­trum Bors­tel und Vor­standsmit­glied im Exzel­len­z­clus­ter „Pre­ci­sion Med­i­cine in Chron­ic Inflam­ma­tion“ (PMI). „Die Über­tra­gung von Viren der VOC Lin­ie 20I/501Y.V1 (B.1.1.7) muss in Zukun­ft eng überwacht wer­den, um ihre weit­ere Aus­bre­itung bess­er kon­trol­lieren zu können.“
Im Rah­men der durch das Min­is­teri­um für Bil­dung, Wis­senschaft und Kul­tur des Lan­des Schleswig-Hol­stein geförderten COVID-19-SH NET Studie wer­den nun weit­ere Proben aus der „Dri­ve Thru“ Ambu­lanz in Bors­tel und der Diag­nos­tik am Uni­ver­sität­sklinikum Schleswig-Hol­stein sequen­ziert, um ein genaues Bild der Dynamik der Aus­bre­itung ver­schieden­er Vari­anten in Zukun­ft zu ermöglichen. Über­ge­ord­nete Ziele von COVID-19-SH NET sind: 1) den Viren — Aus­bruch auf genomis­ch­er Ebene weit­er zu ver­fol­gen und Muta­tio­nen im Virusgenom auf funk­tioneller Ebene zu unter­suchen, 2) Risiko­fak­toren für Patient*innen mit schw­eren Ver­läufen bess­er zu definieren, 3) patho­genetis­che und immu­nol­o­gis­che Mech­a­nis­men, die die Schwere des Krankheitsver­laufs oder aber die Entwick­lung von Schutzmech­a­nis­men bee­in­flussen, zu bestimmen.