Mutiert das Coronavirus? Ja. Aber hier ist der Grund, warum Sie nicht in Panik geraten müssen

In Romanen und Filmen mutieren infektiöse Krankheitserreger und werden unweigerlich gefährlicher. In dem Blockbuster „Contagion“ zum Beispiel mutiert ein tödlicher Virus in Afrika so stark, dass die Zahl der Todesopfer innerhalb weniger Tage in die Höhe schießt.

Die Realität ist jedoch weit weniger theatralisch.

In den letzten Monaten haben einige Forschungsgruppen behauptet, neue Stämme des Coronavirus, genannt SARS-CoV-2, identifiziert zu haben, die Menschen rund um den Globus infizieren. Das klingt beängstigend, aber es ist nicht nur manchmal schwierig festzustellen, ob es sich bei einer Veränderung um einen „neuen Stamm“ handelt, sondern keine der gemeldeten Veränderungen des Virus hat es nachweislich gefährlicher gemacht.

Dies hat zu großer Verwirrung in der Öffentlichkeit geführt. Jedes Mal, wenn solche Studien auftauchen, werden Ängste geschürt, und Virenexperten beeilen sich zu erklären, dass Veränderungen im genetischen Bauplan oder Genom eines Virus immer wieder vorkommen. Das Coronavirus ist da keine Ausnahme.

„Eigentlich bedeutet es nur, dass es normal ist“, sagt Kari Debbink, Virologe an der Bowie State University in Maryland. „Wir erwarten, dass sich Viren weiterentwickeln. Aber nicht alle dieser Mutationen sind sinnvoll.“

Hier ist zu lesen, was es bedeutet, Mutationen in dem neuartigen Coronavirus zu finden, und welche Beweise erforderlich sind, um tatsächlich eine rote Fahne zu setzen.

Erstens ist eine Mutation nur eine Veränderung

In den meisten Fällen bewirken Mutationen überhaupt nichts bei einem Virus.

Viren sind einfach nur Proteinhüllen, die entweder DNA oder RNA als genetisches Material enthalten. Im Fall von SARS-CoV-2 handelt es sich um RNA. Die Bausteine der RNA, die so genannten Nukleotide, sind in Tripletts, den so genannten Codons, angeordnet. Diese Nukleotid-Trios bilden den Code für den Aufbau der Aminosäuren, aus denen die Proteine des Virus bestehen. Eine Mutation ist eine Veränderung eines dieser Nukleotide im genetischen Material des Virus – im Fall von SARS-CoV-2 eines von etwa 30.000 Nukleotiden.

Manchmal ist eine Mutation in einem Triplett stumm, was bedeutet, dass das Codon immer noch für die gleiche Aminosäure kodiert. Aber selbst wenn sich eine Aminosäure ändert, kann es sein, dass sich das Virus nicht so verhält, wie man es erwartet. Einige Mutationen können auch dysfunktionale Viren hervorbringen, die in der Folge schnell wieder verschwinden.

Und tatsächlich können diese Veränderungen sogar hilfreich sein, wenn es darum geht, den Weg des Virus rund um den Globus zu verfolgen, etwas, das Forscher tun, seit Experten aus China im Januar die erste genetische Sequenz des Coronavirus veröffentlicht haben (SN: 2/13/20). Die Wissenschaftler entschlüsseln oder sequenzieren die RNA des Virus, um Veränderungen zu verfolgen, während es mehr Menschen infiziert. Sie können dann verfolgen, wo und wie sich das Coronavirus in einer Population ausbreitet, und auf weitere Veränderungen in seiner Genetik achten.

Epidemiologen sind daran interessiert, Mutationen zu verfolgen, auch wenn sie das Protein nicht verändern, sagt Emma Hodcroft, eine Molekularepidemiologin an der Universität Basel in der Schweiz. „Aber das bedeutet nicht, dass es sich um einen neuen Stamm handelt oder um ein Virus, das sich anders verhält.“

Ein neuer ‚Stamm‘ des Virus bedeutet nicht viel

Der Begriff „Stamm“ wird „von den meisten Wissenschaftlern sehr, sehr locker verwendet“, sagt Hodcroft. Es gibt keine wirklich strenge Definition des Wortes „Stamm“, insbesondere wenn es um Viren geht. Experten könnten sich einfach auf Viren beziehen, die genetisch nicht identisch sind – fast so, als würde man über verschiedene Menschen sprechen.

Viren verändern sich ständig. Wenn ein Virus eine Zelle infiziert, beginnt es mit der Anfertigung von Kopien seiner genetischen Instruktionen. Die meisten Viren verfügen nicht über die notwendigen Werkzeuge, um jeden RNA-Strang auf Fehler zu überprüfen, so dass der Prozess fehleranfällig ist und sich mit der Zeit Unterschiede aufbauen.

Coronaviren wieSARS-CoV-2 hingegen verfügen über ein Enzym zum Korrekturlesen – eine Seltenheit für RNA-Viren. Das heißt aber nicht, dass ihre Genome keine Fehler aufweisen. Veränderungen häufen sich immer noch an, nur langsamer als bei anderen RNA-Viren wie der Grippe. „Stämme“, „Varianten“ oder „Linien“ sind alles Begriffe, die Forscher verwenden, um Viren zu beschreiben, die identische oder eng verwandte RNA-Stränge aufweisen.

Aber für die breite Öffentlichkeit wird ein Wort wie „Stamm“ oft so interpretiert, dass es eine ganz neue Geißel bedeutet. Ich glaube, dass der Begriff „Stamm“ kaum mehr als Panik auslöst“, sagt Jeremy Luban, Virologe an der University of Massachusetts Medical School in Worcester. „Er trifft nicht wirklich, was die wichtigen Probleme sind.“

Die meisten Mutationen sind nicht gefährlich

Eine Mutation kann sich auf verschiedene Weise auf ein Virus auswirken, aber nur bestimmte Arten von Mutationen können das Virus für Menschen gefährlicher machen. Vielleicht schirmt die Veränderung das Virus gegen das Immunsystem ab oder macht es resistent gegen Behandlungen. Mutationen könnten auch verändern, wie leicht sich das Virus unter den Menschen ausbreitet, oder Verschiebungen im Schweregrad der Krankheit verursachen.

Glücklicherweise sind solche Mutationen selten.

Eine vorläufige Studie, die am 5. Mai auf bioRxiv.org veröffentlicht wurde, fand zum Beispiel eine Mutation im SARS-CoV-2-Spike, einem Protein an der Außenseite des Coronavirus, das es ihm ermöglicht, in Zellen einzudringen. Diese neue Variante wird nun häufiger in Ländern wie Europa und den Vereinigten Staaten gefunden als die ursprüngliche Form des Coronavirus. Das könnte bedeuten, dass die Veränderung das Virus übertragbarer macht, schlussfolgerten die Autoren. Der Studie fehlten jedoch Laborexperimente, um diese Behauptung zu untermauern.

Auch andere Erklärungen könnten das Muster erklären. Die SARS-CoV-2-Variante mit der Mutation könnte durch Zufall in bestimmten Regionen gelandet sein – eine Person, die mit einem Virus infiziert war, das die neue Mutation aufwies, stieg zufällig in ein Flugzeug – und hat möglicherweise nichts mit dem Virus selbst zu tun. Die Studie lieferte nicht genügend Beweise, um zwischen den Möglichkeiten zu unterscheiden.

„Was die Menschen möglicherweise verwirrt hat, ist die Tatsache, dass wir diesen ganz normalen Prozess der Übertragung und Mutation in Echtzeit beobachten“, sagt Louise Moncla, eine Evolutions-Epidemiologin am Fred Hutchinson Cancer Research Center in Seattle. „Und es gibt ein echtes Bedürfnis zu verstehen, ob diese Mutationen einen funktionellen Unterschied haben.“

„Tief durchatmen“, sagen Experten, und Mutationen erwarten

Um zu verstehen, ob eine einzelne Mutation die Funktionsweise des Virus verändert, „reicht ein einziges Experiment nicht aus“, sagt der Virologe Debbink vom Bowie State. „

Neben der Untersuchung genetischer Sequenzen von Viren, die von Coronavirus-Patienten aus aller Welt stammen, werden sich die Forscher auch auf Studien an im Labor gezüchteten Zellen oder Tieren stützen. Solche Studien könnten dazu beitragen, festzustellen, ob sich Viren mit bestimmten Mutationen unterschiedlich verhalten. Wettbewerbsexperimente – bei denen zwei verschiedene Viren in Zellen in einer Schale gemischt oder zur Infektion eines Tieres verwendet werden – können den Wissenschaftlern dabei helfen, herauszufinden, welche Variante erfolgreicher bei der Herstellung von Kopien von sich selbst ist, das heißt, welche „gewinnt“.

Andere Arten von Tests könnten aufzeigen, ob Mutationen im Spike-Protein des Coronavirus verändern, wie stark es sich an das Protein auf menschlichen Zellen anheftet, das es ihm ermöglicht, in die Zellen einzudringen, sagt Virologe Luban (SN: 2/3/20), oder ob Veränderungen verändern, wie leicht das Virus nach der Bindung in eine Zelle gelangt.

Aber auch die Laborergebnisse liefern möglicherweise nicht das vollständige Bild. „Nur weil etwas in einer Zelle anders ist, heißt das nicht zwangsläufig, dass es auch anders ist, wenn man es auf den gesamten menschlichen Körper überträgt“, sagt Hodcroft. „Letzten Endes braucht man einige Tierstudien oder wirklich gute Daten vom Menschen.“

Diese Studien brauchen Zeit. In der Zwischenzeit werden in den kommenden Monaten garantiert weitere Coronavirus-Mutationen auftauchen – und die Experten werden sie weiter aufspüren.

„Die Daten werden uns sagen, ob wir uns Sorgen machen müssen, und in welcher Weise“, sagt Moncla. „Jeder sollte tief durchatmen und erkennen, dass dies genau das ist, was wir schon immer erwartet haben, und dass wir uns nicht unbedingt Sorgen machen müssen.“