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.