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. 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.“
—  Prof. Ste­fan Nie­mann, Lei­ter der COVID-19-SH NET Stu­die am For­schungs­zen­trum Borstel

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.