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Ende Dezember 2019 hat die Pandemie mit den neuen Coronavirus SARS-CoV-2 begonnen. Seit dem 23. Januar 2020 poste ich auf Twitter und Facebook (und hier) regelmäßige kleine Informationshäppchen mit Fragen, Antworten und Kommentare zu Coronaviren. Einerseits wegen des zur Zeit natürlich großen Interesses an dieser Virusfamilie, andererseits auch weil es eine gute Gelegenheit ist um über wissenschaftliche Erkenntnisse zu sprechen, und über die Rolle der Wissenschaft in der Gesellschaft.

Mit verschiedenen Arbeitsgruppen insbesondere der Charité Berlin, der FU Berlin und des Max-Delbrück-Centrums arbeite ich vor allem zur molekularbiologischen Charakterisierung von mit Coronaviren infizierten Zellen sowie zu was bei COVID-19 in der Lunge geschieht, siehe dazu auch diesen Youtube-Film mit einem Vortrag von mir. Ein Übersichtsartikel zu SARS-CoV-2/COVID-19 in englischer Sprache, gemeinsam mit Marco Binder geschrieben, gibt es hier. Die komplette Liste der wissenschaftlichen Arbeiten, zu denen ich etwas beigetragen habe, ist auf Google Scholar verfügbar. Ein Essay zu Wissenschaft und Politik ist zugänglich auf laborjournal.de, die meisten anderen Interviews/Texte ansonsten hinter paywalls – falls Interesse an einem besteht, bitte melden. Thema Abwasser? Siehe hier. Bei WELT TV gibt es kurze Beiträge zum Novavax-Impfstoff und zur Kinderimpfung. Erklärvideos vom Max-Delbrück-Centrum:
Krankheitsphasen von COVID-19: https://www.youtube.com/watch?v=MIMmWFeJsqc
Kinderimpfung: https://www.youtube.com/watch?v=q1xzx4X7IgE
Omikron: https://www.youtube.com/watch?v=EOBGr_9l71Q&t=20s

Der erste Teil der CoronaInfos vom 23. Januar bis bis 7. Mai 2020 ist hier zu finden, der zweite Teil vom 11. Mai bis 19. Oktober 2020 hier, der dritte Teil von 22. Oktober 2020 bis 12. Februar 2021 hier, der vierte Teil vom 16. Februar 2021 bis 30. Juli 2021 hier, der fünfte Teil vom 3. August 2021 bis 8. April 2022 hier.

18. Mai: Der abgeschwächte Lebendimpfstoff

Weltweit wird an besseren Impfstoffen gegen das Coronavirus SARS-CoV-2 geforscht. In einem Team aus FU/Charité/MDC Berlin haben wir einen „abgeschwächten Lebendimpfstoff“ (als Nasenspray) in Hamstern untersucht, und mit RNA/Adenovirus-Impfungen verglichen.
Die aktuellen Impfstoffe gegen SARS-CoV-2 erzeugen eine sehr gute „systemische“ Immunität. Das bedeutet u.a., dass viele Antikörper im Blut zirkulieren, was schwere Krankheit verhindert. Um das Virus aber schon in Nase/Hals zu stoppen, braucht es eine „lokale“ Immunität. Um diese lokale Immunität zu erzeugen, wird intensiv an Impfstoffen geforscht, die als Nasenspray gegeben werden. Das kann ein Impfstoff mit einem Trägervirus sein, wie der Adenovirus-Impfstoff von Oxford/AstraZeneca, oder ein richtiges Virus – aber stark abgeschwächt. Dieses Prinzip wird auch bei der Masern- oder Rötelnimpfung verwendet. Das Impfvirus erzeugt eine ganz leichte, meistens kaum spürbare Infektion (selten kann es aber zu den fast immer harmlosen „Impfmasern“ kommen).
Bei unserem Lebendimpfstoff wurden 200 von 30000 Stellen im Erbgut von SARS-CoV-2 verändert; dieses Virus ist ansteckend, kann sich aber kaum vermehren, und wird schnell eliminiert. Damit haben wir Hamster geimpft, und als Vergleich Biontech und ein Adenovirus-Impfstoff. Im Vergleich bot die zweifache Impfung mit dem Lebendimpfstoff den besten Schutz, gefolgt von der Kombination RNA + Lebendimpfstoff. Die 2x mit Lebendimpfstoff geimpften Tiere zeigten fast keine Anzeichen von Krankheit, und sehr geringe Entzündungswerte. Nach Infektion verschwand das Virus sehr schnell, und wir sahen eine sehr gute Reaktivierung des Immungedächtnisses durch die Impfung. In der Nasenschleimhaut gab es viel weniger Schäden durch die Virusinfektion, und die Riechnerven waren kaum beeinträchtigt. Insgesamt zeigte der Lebendimpfstoff also eine sehr gute Wirkung, bis zur Anwendung im Menschen ist es aber noch ein weiter Weg. Die Schweizer Firma RocketVax bereitet zur Zeit klinische Studien vor; dann wird sich zeigen, ob die Wirkung im Menschen ebenso gut ist. Lebendimpfstoffe sind zudem bei immungeschwächten Menschen grundsätzlich nicht ideal, bzw. muss erst noch geprüft werden ob ein Lebendimpfstoff auch bei ihnen anwendbar ist.

Link zur Studie: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.05.16.492138v1
Codagenix/Serum Institute of India beginnen mit einem vergleichbaren Lebendimpfstoff demnächst Phase 2/3 der klinischen Studien: https://codagenix.com/codagenix-intranasal-covid-19-vaccine-shows-potent-cellular-immune-response-against-conserved-viral-proteins-indicating-potential-for-immunogenicity-against-omicron-and-future-variants-in-phase-1-dat/?pag=1

10. Mai: Omicron vs. Delta

Um den Jahreswechsel 2021/2022 hat die Omikron-Variante von SARS-CoV-2 die davor dominierende Delta-Variante innert weniger Wochen vollständig abgelöst. Wie sich die „Fitness“ der beiden Variante unterscheidet, untersucht eine hier zusammengefasste Studie.
Die drei wichtigsten Eigenschaften der Coronavirus-Varianten sind: 1. Verbreitet sich das Virus schneller? 2. Kann es Immunität durch Impfung oder vorhergende Ansteckungen besser umgehen? 3. Macht es stärker krank? Die erste Eigenschaft kann in Tierexperimenten am besten gemessen werden, da bei der Ausbreitung des Virus in der Bevölkerung alle möglichen nicht bestimmbaren Einflüsse das Ergebnis verfälschen können. Für den direkten Vergleich wurden Omikron- und Delta-Viren 1:1 gemischt, und Hamster sowie Mäuse damit angesteckt. Schon nach 3 Tagen hatte in den Tieren drin die Delta-Variante Omikron weitgehend verdrängt. Omikron und Delta unterscheiden sich am meisten im Spike-Protein, das auf der Oberfläche des Virus (und im Impfstoff) ist. Das Spike hat zwei Funktionen gleichzeitig: das Virus kommt damit in unsere Zellen hinein, und es ist Haupt-Erkennungspunkt für das Immunsystem.
Von knapp 1300 Bausteinen (=Aminosäuren) des Spike sind 34 unterschiedlich bei Omikron und Delta. Außerhalb des Spike gibt es auch noch zahlreiche Unterschiede, deren Bedeutung kaum bekannt ist. Um daher klar sagen zu können, welche Rolle das Spike …spielt, wurden spezielle Viren wie folgt gebaut: nur noch das Spike war entweder Omikron oder Delta, und alle anderen Virus-Bauteile entsprachen dem ursprünglichen Virus. Damit kann man herausfinden, ob das Spike-Protein den Unterschied macht. Mit Spike-Omikron und Spike-Delta wurden dann geimpfte und ungeimpfte Mäuse infiziert. Spike-Delta vermehrte sich, wie erwartet, in ungeimpften viel mehr als in geimpften Tieren. Mit Spike-Omikron gab es aber kaum mehr Unterschiede.
In Kombination weisen die Experimente also darauf hin, dass sich Delta eigentlich schneller verbreiten kann als Omicron, d.h. alle die Veränderungen im Omicron-Spike machen das Virus „langsamer“. Da Omicron aber die Immunität durch Impfung/Genesung umgehen kann, wird es in einer zunehmend immunen Bevölkerung „fitter“, was die Verdrängung von Delta durch Omicron erklären kann.

Link zur Studie: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.04.28.489537v1.full

5. Mai: wer erstellt, nutzt, teilt, bezahlt Virus-Erbgut-Daten?

Die Veränderungen im Erbgut des Coronavirus SARS-CoV-2 werden weltweit intensiv verfolgt. Neue Varianten können dadurch innert weniger Wochen entdeckt und untersucht werden. Wie diese Erbgut-Daten verbreitet und (auch kommerziell) genutzt werden, ist aber umstritten.
Die wichtigsten Datenbank für Erbgut-Sequenzen von SARS-CoV-2 sind das ursprünglich für Grippeviren gegründete GISAID („Global Initiative on Sharing All Influenza Data“) und GenBank, das zu den National Institutes of Health in den USA gehört. GISAID (zur Zeit in Deutschland beheimatet) wird von Stiftungen und Regierungen aus verschiedenen Ländern finanziert. Die Daten daraus sind (nach Anmeldung) frei zugänglich, bei ihrer Verwendung muss aber das Labor einbezogen werden, das sie erstellt hat. Der Grund dafür ist, dass das Erbgut von Viren zwar häufig in ärmeren Ländern bestimmt wird (bei Omicron Botswana und Südafrika), wirtschaftlich aber oft in reicheren Ländern genutzt wird – bspw. für Anpassungen von Impfstoffen oder Medikamenten.
Im Jahr 2007 hat daher die indonesische Regierung, schlicht neue Grippevirus-Erbgut-Sequenzen nicht mehr publik gemacht, was wohl mit ein Grund für den Start von GISAID im Jahr 2008 war. Im Gegensatz zu GISAID sind Daten von Genbank ohne weiteres und anonym verwendbar. Das bedeutet, dass Virus-Erbgut-Daten ohne Nennung der Herkunft auch profitorientiert verwendet werden können. Und das geschieht v.a. in reicheren Ländern. Ein ähnliches Problem stellt sich auch bei einzelnen Proben. Ein PCR-Test wird von den Getesteten selber oder einer Krankenversicherung bezahlt. Daraus kann dann eine Virus-Erbgut-Sequenz gewonnen werden, die an anderer Stelle kommerziell genutzt wird. Es gibt aber keine Mechanismen, um diejenigen, von denen die Virus-Probe kommt und/oder die sie bezahlt haben, zu vergüten. Insgesamt: Wie und von wem biologische Daten erstellt, genutzt und bezahlt werden, wird ein wichtiges Thema der nächsten Jahre werden.

Text zum Thema: https://thebulletin.org/2022/05/how-a-dispute-over-sharing-coronavirus-genomes-is-threatening-a-vital-tool-for-tracking-variants/

29. April: das Coronavirus in nordamerikanischen Hirschen

Das Coronavirus SARS-CoV-2 kann nicht nur Menschen anstecken, sondern auch viele Tierarten. Betroffen sind Haustiere und Zuchttiere genauso wie Wildtiere; hier zusammengefasst der aktuelle Stand zur Verbreitung des Virus in nordamerikanischen Hirschen.
Das Coronavirus nutzt ein bestimmtes Protein auf der Oberfläche unserer Zellen als „Eintrittspforte“. Dieses Protein ist bei allen Säugetieren sehr ähnlich, daher kann SARS-CoV-2 so viele Tierarten anstecken. Wenn das Virus nun wie bei den Hirschen in einer Tierart kursiert, kann es sich laufend verändern. Bei den so neu entstehenden Varianten gibt es zwei Fragen: Erstens, sind sie besser auf diese Tierart spezialisiert und damit weniger ansteckend für Menschen? Oder, zweitens, sind die neuen Tier-Varianten auch für den Menschen ansteckender/gefährlicher?
Je nach Tierart kann das unterschiedlich sein. V.a. Omikron könnte durch längere Zirkulation in einer Tierart entstanden, und dann zurück auf den Menschen gesprungen sein. Verschiedene Studien haben nun gezeigt, dass bei nordamerikanischen Weißwedelhirschen je nach Zeitpunkt bis zu einigen Prozent der Tiere gleichzeitig infiziert sind. Weißwedelhirsche kommen Menschen oft recht nahe, und leben in größeren Gruppen eng zusammen. Die Bestimmung des Erbgutes der Viren aus den Hirschen im November/Dezember 2021 zeigte zwei Dinge. Erstens, das am nächsten verwandte, bekannte Virusgenom aus einem Menschen war von Anfang 2021. Das heißt, dass das Virus evtl. über Monate in den Hirschen zirkulierte. Zweitens, im Erbgut der Viren aus den Hirschen gab es Veränderungen, die auch schon bei Viren aus Menschen gesehen wurden – aber auch solche, die bisher nur bei Hirschen aufgetreten sind.
Das deutet darauf hin, dass es eine Anpassung des Virus an die Hirsche gibt. Ob diese an die Hirsche angepasste Virusvariante für Menschen mehr oder weniger ansteckend/gefährlich ist, ist noch nicht klar. Insgesamt zeigen die aktuellen Studien, dass SARS-CoV-2 sich auch in Tieren schnell ausbreiten und darin verändern kann. Daher wird vorgeschlagen, die zukünftige Evolution von SARS-CoV-2 im Sinne des „One-Health-Ansatzes“ nicht nur im Menschen (bspw. mit Abwasser) sondern auch in Tieren zu beobachten.

Übersichtsartikel: https://www.nature.com/articles/d41586-022-01112-4
Erbgut der Viren aus Weißwedelhirschen in Nordamerika: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.02.22.481551v1.full

26. April: wie das Coronavirus seine Baupläne macht

Bei der Virus-Vermehrung in unseren Zellen müssen die Bestandteile des Virus in den richtigen Mengen hergestellt werden. Coronaviren haben dafür einen besonders eleganten Mechanismus, der sogar noch wandelbar ist, wie eine neue Studie zeigt.
Coronaviren stellen 25 Proteine (=Eiweiße) her. Von einigen braucht es wenig, von anderen sehr viel. Die Lösung für dieses Problem muss sehr sparsam sein, denn das Erbgut von Viren ist sehr klein und komplizierte Mechanismen unmöglich. Und so funktioniert es: Das Erbgut von Coronaviren besteht aus ungefähr 30000 „Buchstaben“ in einer Kette. Die Baupläne für die Virus-Proteine sind auf dieser Kette verteilt. Um den Bauplan für ein bestimmtes Protein herzustellen, wird nur ein Teil des Erbgutes kopiert. Dabei werden die ersten ungefähr 60 Buchstaben der Kette mit dem Teil weiter hinten verknüpft, wo der Bauplan ist. Entscheidend ist nun die „Stärke“ der Verknüpfungspunkte: je stärker, desto mehr werden vom jeweiligen Bauplan und dem daraus entstehenden Protein gemacht. Diese „Verknüpfungsstärken“ sind nun genau so eingestellt, wie es für die Vermehrung des Virus am Besten ist.
Wie die hier zusammengefasste Studie zeigt, können aber auch neue Verknüpfungspunkte, und damit neue Virusproteine entstehen. Ein solcher neuer Verknüpfungspunkt führt zu einem Protein, das (wie einige schon bekannte Virusproteine) die Aktivierung des menschlichen Immunsystems gegen das Virus bremst. Dabei entstand der neue Verkünpfungspunkt in den letzten Jahren mehrmals. In den Virus-Varianten Alpha und Omikron ist er drin, nicht aber in Delta. Die Enstehung eines Erbgut-Merkmals mehrmals und unabhängig voneinander wird „konvergente Evolution“ genannt. Das ist ein deutlicher Hinweis, dass das Merkmal für die Virus-Vermehrung günstig ist. Das Coronavirus-Erbgut erscheint auf den ersten Blick relativ simpel und übersichtlich. Die Studie zeigt aber, wie vielfältig seine Anpassungsmöglichkeiten sein können, damit es sich trotz unseres Immunsystems effizient vermehren kann.

Link zur Studie: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.04.20.488895v1.full

22. April: SARS-CoV-2 im Darm

Coronaviren vermehren sich vor allem in unseren Atemwegen, können manchmal aber auch (bspw. beim Schweine-Corona-Durchfallvirus sogar hauptsächlich) den Darm befallen. Hier zusammengefasst zwei Studien, die mögliche Folgen davon untersuchen.
In der ersten Studie wurden über mehrere Monate nach der Ansteckung Stuhlproben von etwas mehr als Hundert Studien-Teilnehmenden auf Virus-Erbgut untersucht. Kurz nach Ansteckung waren bei ungefähr der Hälfte der Teilnehmenden Virus-Erbgut im Stuhl. Vier Wochen später war das Virus-Erbgut nur noch bei 5% im Hals nachweisbar, aber noch bei 20% im Stuhl. Nach einem halben Jahr hatte niemand mehr Virus-Erbgut im Hals, aber noch 1 von 8 (13%) im Stuhl. Bei allen Teilnehmen wurden zudem die Symptome während der akuten Erkrankung abgefragt. Insgesamt 17 Prozent berichteten von Durchfall/Bauchschmerzen/Übelkeit – und diese Symptome kamen gehäuft bei denjenigen vor, die Virus-Erbgut im Stuhl hatten. Das stützt die Vermutung, dass sich das Coronavirus SARS-CoV-2 in manchen Fällen auch in Darmzellen vermehren kann, was dann auch zu Bauchschmerzen, Durchfall usw. führt.
Die zweite Studie untersuchte Kinder mit und ohne MIS-C/PIMS (hohes Fieber usw. 2-5 Wochen nach einer SARS-CoV-2-Infektion; kommt bei ungefähr 1 von 4000 Kindern vor). Kinder mit MIS-C hatten Blut-Messwerte, die auf eine nicht ganz intakte Darmschleimhaut hindeuteten. Gleichzeitig waren auch noch höhere Werte des Spike-Proteins des Virus im Blut der Kinder mit MIS-C messbar. Dies zusammen könnte bedeuten, dass Virus-Vermehrung in den Darm-Zellen die Darmschleimhaut schädigt, und zudem Virus-Proteine ins Blut kommen. Da ungefähr 10% der Menschen mit LongCovid ebenfalls Magen-Darm-Probleme haben, könnte auch da ein Zusammenhang bestehen: d.h. länger andauernde Virus-Vermehrung im Darm führt entsprechend zu lang anhaltenden Beschwerden.

Magen-Darm-Symptome und Virus-RNA im Stuhl: https://www.cell.com/med/fulltext/S2666-6340(22)00167-2
Corona im Darm und MIS-C/PIMS bei Kindern: https://www.jci.org/articles/view/149633
MIS-C (PIMS): https://emanuelwyler.wordpress.com/2021/08/18/coronainfo-funfter-teil/#0125

19. April: Vergleich der Symptome bei Delta und Omikron

Die seit Anfang Januar dominierende Omikron-Variante von SARS-CoV-2 macht die Menschen seltener schwer krank als die Delta-Variante davor. Das ist vor allem von Krankenhauseinweisungen bekannt, aber wie sind die Unterschiede bei milderen Verläufen?
Im Gegensatz zu moderaten bis schweren Fällen von COVID-19 von Patient*innen im Krankenhaus sind „mildere“ Krankheitsverläufe (d.h. alles ohne Atemnot) weniger gut erforscht. Das gilt vor allem für den Schweregrad und die Dauer der Symptome wie Husten, Fieber usw. Das ZOE-Projekt in Großbritannien nutzt Daten von Zehntausenden von Menschen, die in eine App Art, Stärke und Dauer ihrer Symptome eingeben. Auch wenn deren Wahrnehmung von Mensch zu Mensch sehr unterschiedlich ist, ermöglichen die großen Zahlen Vergleichbarkeit. Bei Omikron waren Halsschmerzen und Heiserkeit etwas häufiger als bei Delta. Auf der anderen Seite waren Verlust des Geruchssinnes fünfmal seltener, und auch eine veränderte Geruchswahrnehmung, Niesen oder eine laufende Nase kamen weniger oft vor. Das entspricht der aktuellen Forschung, die den Geruchs-Verlust auf eine Schädigung der Riechnerven durch Entzündung zurückführt (bei Omikron schwächer, daher seltener schwere Krankheitsverläufe), und bei Delta/Omikron unterschiedliche Infektionsmuster in der Nase sieht.
Zudem wurde die Dauer der Symptome abgefragt. Mit Delta dauerten sie im Durchschnitt wenige Tage länger an. Besonders stark war dieser Effekt bei den dreifach Geimpften, die zusätzlich für beide Virusvarianten von kürzerer Krankheit als die zweifach Geimpften berichteten. Das passt dazu, dass nach 3-5 Tagen das (mit Dreifachimpfung stärkere) Immun-Gedächtnis reaktiviert wird, und das Virus so schneller bekämpft wird.

Link zur Studie: https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(22)00327-0/fulltext
ZOE: https://covid.joinzoe.com/blog
ZOE-Studie Symptome mit/ohne Impfung: https://emanuelwyler.wordpress.com/2021/08/18/coronainfo-funfter-teil/#0903
Verlust Geruchssinn : https://emanuelwyler.wordpress.com/2021/08/18/coronainfo-funfter-teil/#0204
Unterschiedliche Infektionen in der Nase bei Delta vs. Omikron: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.04.12.487379v1.full

13. April: Die Lunge bei COVID-19 unter dem Mikroskop

Bei COVID-19 wird die Lunge stark geschädigt. Die Histopathologie, also die Untersuchung von Gewebeproben unter dem Mikroskop, ist zentral beim Verstehen dieser Krankheit. Hier einige Beispielbilder der Lungen von COVID-19-Hamstern, aus der Veterinärpathologie der FU Berlin.

Diese Querschnitte durch die gesamte Lunge sind mit H&E gefärbt. Links, ohne Infektion, ist die Lunge frei, die Lungenbläschen (weiß) sind offen. Nach Infektion verstopfen Immunzellen (purpur) und Schleim die Lunge, die Sauerstoffaufnahme funktioniert nicht mehr richtig. Den Rest des Beitrags lesen »

Die Anzahl der Ansteckungen mit SARS-CoV-2 ist nach wie vor (Stand Ende März) sehr hoch. Bei der seit Anfang Januar dominierenden Omikron-Variante schützt auch die dritte Impfung nur noch wenig vor einer Ansteckung – wenn auch immer noch sehr gut vor schwerer Krankheit. Da es immer weniger Maßnahmen gegen die Ausbreitung des Virus gibt, sind die Fragen natürlich: Stecken wir uns jetzt alle mit SARS-CoV-2 an? Wenn ja, welche Folgen hat das? Was bedeutet das für die nächsten Monate und Jahre? Für die Impfungen, für die Maßnahmen um das Virus einzudämmen? Hier einige Fragen und – so weit es mit dem aktuellen Stand möglich ist! – Antworten.

Was sagt uns die Wissenschaft? Über das Verhältnis von Einzelfall und Statistik

In der biomedizischen Forschung versuchen wir grundsätzlich, Beobachtungen mit Zahlenwerten einzuordnen. Also beispielsweise: von 1000 geimpften Personen, wieviele werden schwer krank nach einer Ansteckung mit SARS-CoV-2 – und wie sicher ist diese Zahl? Das ist aber nicht unbedingt das was einen einzelnen Menschen interessiert. Da ist die Frage eher: werde ich schwer krank wenn ich mich anstecke? Auch wenn die Antwort darauf etwas unterfüttert werden kann, indem bspw. Antikörper gemessen werden, kann sie keine 100%ig Sicherheit geben. Wissenschaftliche Evidenz ist – gerade bei den Fragen hier – dazu geeignet, Aussagen über die Bevölkerung als Ganzes zu machen.

Warum stecken sich jetzt so viele dreifach Geimpfte mit SARS-CoV-2 an?

Dafür gibt es zwei Gründe. Der erste ist, dass bei der Omikron-Variante von SARS-CoV-2 relativ viele, für die Erkennung durch unsere Immunsystem wichtige Stellen, verändert sind. Das bedeutet, dass das Virus nicht mehr so gut erkannt wird von der Immunität durch Impfung oder Ansteckung mit vorherigen Varianten. Die Erkennung ist noch gut genug, um schwere Krankheitsverläufe zu verhindern, aber nicht mehr um die Ansteckung an sich zu verhindern. Der zweite Grund ist, dass wir in unserem Körper nicht nur ein „allgemeines“ Immunsystem haben, sondern auch ein „spezialisiertes“ an bestimmten Orten – u.a. in Nase und Hals. Dieses Immunsystem in den Schleimhäuten von Nase und Hals ist natürlich besonders wichtig um das Virus – das ja dort reinkommt – abzuwehren. Die Impfung in den Muskel trainiert aber vor allem die „allgemeine“ Immunität und eher erstaunlicherweise auch die Immunität in den Schleimhäuten; aber nur wenig und nur für einige Monate.

Schleimhautimmunität und Nasensprayimpfstoffe

Nach einer Infektion sind entsprechend auch mehr Antikörper in den Schleimhäuten vorhanden (siehe dazu hier bzw. in dieser Studie Abbilung 4A). Hierzu ist auch zu sagen, dass diese Antikörper schwieriger zu messen sind (genauer gesagt werden Antikörper im Speichel gemessen), daher gibt es dazu auch weniger Forschung als zu den üblichen Blut-Antikörpermessungen. Um diese Schleimhaut-Antikörper zu erzeugen, ohne das Risiko einer Infektion ohne Impfung einzugehen, wird intensiv an Nasenspray-Impfstoffen geforscht – ich bin selber an einer Studie (noch nicht publiziert) zu einem abgeschwächtem Lebendimpfstoff (wie bei der Masernimpfung ein lebendes Virus, das aber nicht krank machen kann) beteiligt. So weit so gut, aber: Einerseits ist zur Zeit nicht davon auszugehen, dass diese Nasenspray-Impfstoffe vor nächstem Winter einsatzbereit sind. Andererseits ist nicht klar, wie gut sind dann auch halten: denn zur Frage, ob eine Ansteckung nach Impfung tatsächlich (zumindest weitgehen) vor weiteren Ansteckungen schützt, gibt es widersprüchliche Studien (hier wenig Schutz, hier viel Schutz). Das bedeutet, dass Impfungen, die die Infektion nachempfinden, nicht unbedingt ideal funktionieren werden, vor allem im Hinblick auf zukünftige Virusvarianten. Auch hier steht die Forschung aber nicht still, u.a. werden Protein-Impfstoffe für Nasen-Anwendung entwickelt.

Insgesamt: Ob es gelingt, bald mit Impfungen einen Schutz vor dem Virus aufzubauen, der in den meisten Fällen vor Ansteckungen schützt oder maximal zu einer wenig spürbaren Erkältung führt, lässt sich zur Zeit nicht sagen.

Und wenn ich mich trotz Impfung anstecke?

Die Impfung reduziert nach wie vor insgesamt die Wahrscheinlichkeit schwerer Krankheit sehr gut. Aber auch ohne dass man ins Krankenhaus muss: was kann bei einer Ansteckung geschehen? Hier erstmal zu Menschen ohne Vorerkrankungen und jünger (also so bis 60, 70 Jahren).
Leider gibt es kaum Forschung dazu, wie die Symptome auch ohne Krankenhaus sind (Ausnahme hier zu mit/ohne Impfung). Das heißt: es ist schwierig einzuschätzen, was mit welcher Wahrscheinlichkeit zu erwarten ist, wenn man das Virus trotz Dreifachimpfung erwischt! Klar ist, dass es nicht selten eine als schwer wahrgenomme Krankheit mit mehreren Tagen Fieber, Erschöpfung, Gliederschmerzen usw. ist – also eine „richtige“ Grippe.

Darüber hinaus stellt sich vor allem die Frage: sind langdauernde Folgen zu erwarten, also „LongCovid“ mit monatelanger Erschöpfung oder Geruchsverlust, Schwächung des Immunsystems usw.? Auch hier gilt: die Lage der Forschung ist nicht klar, und es kann durchaus sein, dass insbesondere wiederholte Infektionen (ob mit oder ohne Impfung) auch für gesunde jüngere Menschen spürbar schädlich sind. Trotzdem geht die Gesamtbetrachtung der verfügbaren Daten in die Richtung, dass drei Impfungen mit sehr guter Wahrscheinlichkeit auch vor langfristigen Schäden schützen. Das gilt insbesondere auch trotz etwas überinterpretierten Studienresultaten. Welches die gesamtgesellschaftlichen/politischen Folgerungen aus dieser noch bestehenden Unsicherheit sind, ist eine andere Frage.

Und wie ist es mit immungeschwächten/älteren Menschen?

Für immungeschwächte Menschen (entweder wegen bspw. Leukämie oder immun-unterdrückenden Medikamenten wie bei Multiple Sklerose) wie für ältere Menschen (über 60, 70 Jahre) und solche mit relevanten Vorerkrankungen wie Bluthochdruck oder Diabetes gilt: das Virus ist trotz Impfung – wenn sie denn überhaupt wirkt! – gefährlich. Hohe Ansteckungszahlen sind für diese (alleine in Deutschland viele Millionen Menschen) eine besondere Gefahr. Auch wenn mittlerweile ganz gute Medikamente gegen SARS-CoV-2 bzw. COVID-19 verfügbar sind: diese Medikamente müssen erst mal zu den Menschen kommen. Das ist noch eine riesige organisatorische Herausforderung! Insbesondere für diese Menschen, aber angesichts der erwähnten Unsicherheiten gilt für alle: je weniger Ansteckungen mit SARS-CoV-2 es gibt, desto besser. Auch wenn zumindest die „heiße Phase“ der Pandemie wohl vorbei ist, ist meine Folgerung: bspw. Masken im öffentlichen Verkehr, möglichst viel home office, oder bessere Lufthygiene in Klassenzimmern sollten immer noch aktuell bleiben.

In den letzten Tagen haben zwei neue Studien zu SARS-CoV-2/COVID-19 sehr große Aufmerksamkeit erregt. Bei der ersten ging es um die Frage, ob SARS-CoV-2 auch T-Zellen infiziert und damit schädigt: ACE2-independent infection of T lymphocytes by SARS-CoV-2. Die zweite untersuchte den Schwund von Hirnmaße sowie die reduzierte Hirnleistung nach COVID-19: SARS-CoV-2 is associated with changes in brain structure in UK Biobank. Beide Studie wurden teilweise sehr alarmistisch kommentiert, was meines Erachtens bei genauerer Betrachtung – siehe unten – nicht gerechtfertigt ist. Das ändert natürlich nichts daran, dass SARS-CoV-2 ein gefährliches Virus ist, und die Reduktion der Fallzahlen sowie die Impfung nach wie vor enorm wichtig sind.

SARS-CoV-2 und T-Zellen

Die erste Studie untersuchte, ob SARS-CoV-2 auch T-Zellen infiziert, und was dann mit den T-Zellen geschieht. Die Schlussfolgerung der Studie ist, dass das Virus T-Zellen infiziert, und damit massiv schädigt – was zu langanhaltender Immunschwäche führen soll. Von einigen Kommentierenden wurde das auch mit HIV/AIDS verglichen; das HI-Virus infiziert T-Zellen, worauf diese absterben, was zur Immunschwächekrankheit AIDS führt.
Das Grundproblem dieser Studie ist, dass die Experimente teilweise ungeeignet sind, um dies zu schlussfolgern, und erhebliche technische Mängel aufweisen – zwei Beispiele im Detail:

  1. In Abbildung 1 wird jeweils eine einzige (!) Abbildung aus einer Lunge einer an COVID-19 verstorbenen Person, sowie Blutzellen gezeigt. Es wird ein Antikörper verwendet, um Virus-Protein nachzuweisen. Das ist ein übliches Verfahren im Labor; Antikörper, wie hier aus Kaninchen, werden als Werkzeug zum Nachweis des Virus verwendet. Solche Antikörper kann man kaufen, hier wurde ein selbst hergestellter Antikörper verwendet. Es wird aber nicht nachgewiesen, dass der Antikörper genau das nachweist, was er soll. Es ist oft so, dass solche Antikörper nicht nur das erkennen, was sie sollen, sondern auch andere Dinge, d.h. sie „reagieren unspezifisch“. Das mindeste hier wäre gewesen, Proben von gesunden Menschen zu zeigen, wo der Antikörper dann nichts erkennen sollte. In den zusätzlichen Informationen („supplementary information“) ist ein solches Vergleichsbild gezeigt, jedoch von einer anderen Probenart. Zudem ist in Abbildung 1d nicht klar, welche Lungenstruktur hier gezeigt wird; das wäre aber wichtig zu wissen um beurteilen zu können, ob das „Signal“ vom Nucleocapsid-Antikörper biologisch sinnvoll ist – schöne Bilder als Vergleich sind bspw. hier zu sehen. Verdächtig ist in diesen Bildern zudem das Muster der roten Farbe, die das vom Antikörper markierte Virusprotein NP (Nucleocapsid) darstellt. Es ist jeweils in einem Ring am Zellkern, beim sogenannten „endoplasmatischen Retikulum“. Das ist aber nicht unbedingt dort, wo das Nucleocapsid erwartet wird, siehe als Vergleich dazu die Bilder hier. Auf dieser Seite sind auch passende „Kontrollen“ für den Antikörper gezeigt, mit denen man beurteilen kann, ob der Antikörper tut was er soll.
    Die Studie macht hier also auf Grund eines technisch mangelhaften Experimentes eine relativ starke Aussage, die zudem neu ist bzw. der bisherigen wissenschaftlichen Literatur eher widerspricht. Als Gutachter dieser Studie hätte ich folgende Ergänzungen für notwendig befunden:
    – Genaue Beschreibung des neu hergestellten Antikörpers, die auch zeigt, dass der Antikörper tatsächlich das Nucleocapsid markiert.
    – Verwendung eines zweiten Antikörpers, wenn möglich einer der schon in anderen Studien funktioniert hat.
    – Mehr als nur ein Bild, d.h. Proben von mindestens 3 Patient*innen (Blut) bzw. Autopsien (Lunge).
    – Ein zweites, komplett anders funktionierendes Experiment: bspw. isolieren von T-Zellen aus dem Blut von COVID-19-Patient*innen, und darin eine nicht mikroskopie-basierte Nachweismethode. In Abbildung 4 (siehe Punkt 2. unten) wird das im Prinzip gemacht, aber nicht entsprechend analysiert.
  2. Das zweite Experiment mit Proben aus Patient*innen ist in Abbildung 4 zu sehen. Hier werden T-Zellen aus dem Blut von COVID-19-Patient*innen mit einem Zell-Sortierer analysiert. Die Zellen werden wie in Abbildung 4A auf einer zweidimensionalen Fläche angezeigt. Je weiter oben die Zellen sind, desto näher sind die Zellen dem Zelltod; je weitere rechts desto mehr SARS-CoV-2-Nucleocapsid-Protein ist in den Zellen drin. Blaue Punkte sind einzelne Zellen, grün bis rot bedeutes zunehmendes „Aufeinanderstapeln“ von Zellen. Die Zahlen zeigen an, wieviele Prozente in den jeweiligen Quadranten Q1-Q4 sind.
    Hier wird übrigens auch das oben erwähnte Kontroll-Experiment gemacht, nämlich es werden auch Zellen aus einem gesunden Menschen mit dem Antikörper markiert. Auffällig ist nun, dass 1,7% der Zellen aus dem gesunden Menschen mit dem Nucleocapsid-Antikörper markiert sind (Zahlen in Q2+Q3). Dieser Wert sollte eigentlich 0 sein, da da natürlich kein Virus drin ist. D.h., der Antikörper hat auch die Tendenz, andere Dinge als nur Virusprotein zu markieren.
    Zudem ist nicht klar, wie die Linien zur Abgrenzung der Quadranten gesetzt werden. Das ist vor allem deswegen wichtig, weil es zwei „Populationen“ von Zellen gibt, eine links unten, in der die meisten Zellen sind, und eine in der Mitte, ungefähr bei der Schnitstelle der Linien (und dann noch Vereinzelte daneben). Wenn nun die Linien rechts bzw. oberhalb diesem Fleck in der Mitte gesetzt würden – als Abgrenzung von der „Hintergrundsmarkierung“, gäbe es in Q2 (sterbende Zellen mit Virus drin; was auch im Balkendiagramm rechts gezeigt wird als „TUNEL+NP+“) kaum mehr Zellen. Eine schlüssige Begründung für das Setzen der Linien fehlt.
    Auch hier ist also dieses – zugegeben technisch anspruchsvolle – Experiment nicht auf eine Art und Weise durchgeführt, die die starke Botschaft „SARS-CoV-2 infiziert T-Zellen und schädigt sie“ belegen kann.

Die weiteren Experimente sind „in der Petrischale“ gemacht worden, und daher nur bedingt geeignet, Prozesse in einem Organismus nachzubilden; insbesondere können sie die erwähnten Bedenken nicht entkräften.

SARS-CoV-2 und Hirn

Die zweite Studie vergleicht Hirn-Scans vor und nach einer COVID-19-Erkrankungen, sowie Veränderungen von kognitiven Fähigkeiten. Die gesamte Studie ist solide, was auch an der guten Datenqualität und des recht einfachen Vergleichs führt – nämlich zwei Hirn-Scans im Abstand von einigen Monaten, von wenigen hundert Menschen vor und nach bzw. ohne Infektion. An den Resultaten an sich gibt es daher kaum Zweifel. In der Berichterstattung ging aber ein zentraler Punkt verloren: der Schwund an Hirnmasse und kognitiven Fähigkeiten ist altersabhängig und erst ab einem Alter von ungefähr 60 überhaupt wesentlich. Auch gute Zusammenfassungen wie bspw. die von BR Wissen heben diesen wichtigen Punkt kaum hervor. Das ist schon in den rein quantitativen Erhebungen sichtbar (Abbildung 1) und noch stärker bei den kognitiven Analysen (Abbildung 3 – beim „trail making test“ müssen a Bildschirm Zahlenmuster in der richtigen Reihenfolge angeklickt werden). Warum ist das wichtig? Es ist bekannt, dass die Gefährlichkeit einer Infektion mit SARS-CoV-2-Infektion mit dem Alter stark zunimmt. Diese Studie bestätigt diesen allgemein bekannten Befund, ergibt aber keine veränderte Beurteilung der Gefährlichkeit des Virus für unter 60jährige. Die Studie zeigt aber sehr gut auf, dass und in welchem Ausmaß eine Infektion mit SARS-CoV-2 – aus welchen Gründen auch immer – das Gehirn älterer Menschen schädigen kann, und eine Impfung gerade für diese Altersgruppe extrem wichtig ist.

Ende Dezember 2019 hat die Pandemie mit den neuen Coronavirus SARS-CoV-2 begonnen. Seit dem 23. Januar 2020 poste ich auf Twitter und Facebook (und hier) regelmäßige kleine Informationshäppchen mit Fragen, Antworten und Kommentare zu Coronaviren. Einerseits wegen des zur Zeit natürlich großen Interesses an dieser Virusfamilie, andererseits auch weil es eine gute Gelegenheit ist um über wissenschaftliche Erkenntnisse zu sprechen, und über die Rolle der Wissenschaft in der Gesellschaft.

Mit verschiedenen Arbeitsgruppen insbesondere der Charité Berlin, der FU Berlin und des Max-Delbrück-Centrums arbeite ich vor allem zur molekularbiologischen Charakterisierung von mit Coronaviren infizierten Zellen sowie zu was bei COVID-19 in der Lunge geschieht, siehe dazu auch diesen Youtube-Film mit einem Vortrag von mir. Ein Übersichtsartikel zu SARS-CoV-2/COVID-19 in englischer Sprache, gemeinsam mit Marco Binder geschrieben, gibt es hier. Die komplette Liste der wissenschaftlichen Arbeiten, zu denen ich etwas beigetragen habe, ist auf Google Scholar verfügbar. Ein Essay zu Wissenschaft und Politik ist zugänglich auf laborjournal.de, die meisten anderen Interviews/Texte ansonsten hinter paywalls – falls Interesse an einem besteht, bitte melden. Thema Abwasser? Siehe hier. Bei WELT TV gibt es kurze Beiträge zum Novavax-Impfstoff und zur Kinderimpfung. Erklärvideos vom Max-Delbrück-Centrum:
Krankheitsphasen von COVID-19: https://www.youtube.com/watch?v=MIMmWFeJsqc
Kinderimpfung: https://www.youtube.com/watch?v=q1xzx4X7IgE
Omikron: https://www.youtube.com/watch?v=EOBGr_9l71Q&t=20s

Der erste Teil der CoronaInfos vom 23. Januar bis bis 7. Mai 2020 ist hier zu finden, der zweite Teil vom 11. Mai bis 19. Oktober 2020 hier, der dritte Teil von 22. Oktober 2020 bis 12. Februar 2021 hier, der vierte Teil vom 16. Februar 2020 bis 30. Juli 2020 hier. Einen Rückblick anlässlich von 100 CoronaInfos hier und hier.

8. April: Monozyten, die Virus aufnehmen

Schwere Krankheitsverläufe von COVID-19 liegen zu einem guten Teil daran, dass das Immunsystem ungünstig auf das Coronavirus reagiert. Eine neue Studie, hier zusammengefasst, hat nun einen weiteren Schritt in diesem selbstschädigenden Prozess beschrieben.
Untersucht wurde, aus dem Blut von COVID-19-Patient*innen und Gesunden, ein spezieller Typ Immunzellen, die „Monoyzten“. Diese sind ein Bestandteil des angeborenen Immunsystem und reagieren als erste Alarmgeber innert weniger Tagen auf eindringende Krankheitserreger. Bei COVID-19 war der Anteil absterbender Monozyten höher als bei Gesunden. Die Vermutung war daher, dass in COVID-19 ein (gut bekannter) Mechanismus stattfindet, bei dem alarmierende Monozyten sich auflösen, und große Mengen Immun-Botenstoffe freisetzen. Das ist an sich notwendig, um das Immunsystem gegen das Virus zu aktivieren, kann aber auch zu einer überschießenden Entzündung führen. So wurden auch hier die (bekannten) großen Mengen entzündungsfördernder Immun-Botenstoffe im Blut bei COVID-19 gemessen.
Wie aber kommt es zu dieser Selbstauflösung der Monozyten und der folgenden schweren Entzündung? Der Grund scheint die Aufnahme von Virus in die Monozyten zu sein. Die geschieht aber nicht wie wie sonst wenn bspw. Zellen in der Nase infiziert werden. Denn um das Virus aufzunehmen, brauchten die Monozyten Antikörper gegen das Virus, wie sie 7-10 Tage nach Ansteckung gebildet werden (Patient*innen in dieser Studie waren ungeimpft) – zu dem Zeitpunkt kann sich der Zustand nach Infektion schnell verschlechtern. Das geht aber nicht mit allen Antikörpern; im Vergleich zum Blut von COVID-19-Patient*innen beförderte das Blut von Geimpften (in dem viele Antikörper gegen das Virus sind) diese Antikörper-vermittelte Aufname des Virus in die Monozyten nicht.
Was (v.a. ohne Impfung) also bei schwerem COVID-19 geschieht: 7-10 Tage nach Infektion werden erste „schwache“ Antikörper gegen das Virus gebildet. Die Monozyten nehmen es mit Hilfe der Antikörper auf, und verursachen eine starke Entzündung, die nicht „eingefangen“ wird. Sehr wahrscheinlich sind solche Prozess bspw. bei älteren Menschen häufiger, weswegen sie eher schwer krank werden. Ob, grob gesagt, das Alter schon beim Auslösen der Entzündung wichtig ist, oder dazu führt dass sie nicht „eingefangen“ wird, ist noch eine offene Frage.

Link zur Studie: https://www.nature.com/articles/s41586-022-04702-4

25. März: Wie wird das Virus in Proben von COVID-19-Verstorbenen nachgewiesen?

Für die COVID-19-Forschung werden oft Gewebeproben von Verstorbenen auf das Coronavirus untersucht. Die dabei verwendeten Methoden sind aber technisch anspruchsvoll und können zu Fehlinterpretationen führen, wie eine hier zusamengefasste Analyse zeigt.
Um eine Krankheit wie COVID-19 im menschlichen Körper zu verstehen, müssen Proben von Patient*innen untersucht werden. Es gibt aber enge Grenzen, was genau angeschaut werden kann: nur wenn eine kleine Belastung ensteht, oder es medizinisch notwendig ist. Dazu gehören bspw. einige Milliliter kleine Blutproben, oder bei Herzproblemen die Entnahme eines winzigen Stücks des Herzmuskels. Proben bspw. von Gehirn oder Niere sind aber nicht möglich. Diese können fast nur bei an COVID-19 Verstorbenen untersucht werden. Oft wird dann das Coronavirus in vielen verschiedenen Organen nachgewiesen – entweder mit Antikörpern, die im Labor als molekularbiologisches Werkzeug eingesetzt werden, oder mit Elektronenmikroskopie. Bestimmte Muster zeigen dann, ob das Virus da ist oder nicht. Das ist aber keineswegs eindeutig. Ein Antikörper kann nicht nur das Virus anzeigen, weil er sogenannt „unspezifisch“ andere Dinge in einer Probe markiert. Oder in der Elektronenmikroskopie sieht etwas nach Virus aus, ist es aber nicht. Von 16 kommerziell verfügbaren Antikörper, die in sehr vielen Studien verwendet wurden, waren die Hälfte gar nicht oder nicht für alle Anwendungen geeignet.
Zudem wurden in 9 von 18 Beispiel-Studien die Antikörper-Experimente möglicherweise mangelhaft durchgeführt. Das bedeutet nicht, dass die Studienergebnisse falsch sind, macht die Schlussfolgerungen daraus aber weniger verlässlich.
Bei 116 von 122 Studien, die das Virus in vielen verschiedenen Organen mittels Elektronenmikroskopie nachgewiesen haben wollten, kommt die Analyse hier zum Schluss, dass die Mikroskopiebilder gar keinen Virus zeigen. Ein Beispiel ist eine auch in der Öffentlichkeit wahrgenommen Studie von 2020, dass das Coronavirus auch das Herz infiziert (https://www.scinexx.de/news/medizin/coronavirus-greift-das-herz-direkt-an/). Was als Beleg dafür (https://academic.oup.com/cardiovascres/article/116/14/2207/5910550?login=false Fig. 4G) gezeigt wird, ist aber sehr wahrscheinlich kein Virus. Insgesamt zeigt die Analyse, wie wichtig eine genaue technische Analyse publizierter Forschungsdaten ist – insbesondere im Hinblick darauf wie gut sie die Schlussfolgerungen stützen.

Link zur Analyse: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2022.01.13.22269205v1
SARS-CoV-2 infiziert T-Zellen? Eine mögliche Fehlinterpretation des Antikörper-Signals: https://emanuelwyler.wordpress.com/2022/03/14/sars-cov-2-zerstort-hirn-und-t-zellen/

22. März: wie sich das Virus in immungeschwächten Menschen verändert und was man daraus lernen kann

In immungeschwächten Menschen kann sich das Coronavirus SARS-CoV-2 während Monaten vermehren, und verändert sich dabei laufend. Die hier zusammengefasste Analyse zeigt auf, was wir daraus über zukünftige Virusvarianten lernen können.
Insgesamt wurde die Virus-Evolution in 27 Patient*innen verfolgt, die immun-unterdrückende Behandlungen hatten (meist wegen Auto-Immunkrankheiten) oder eine Immunschwäche (Leukämie, AIDS). Dadurch kann das Immunsystem das Virus nicht vollständig aus dem Körper entfernen. Da trotzdem etwas Antikörper gegen das Virus entstehen, oder als Medikament gegeben werden, gibt es einen „Selektionsdruck“: zufällig entstehende Veränderungen, die nicht mehr so gut von den Antikörpern erkannt werden, vermehren sich schneller und verdrängen bisherige Varianten. Interessant war nun, dass in dieser monatelangen Entwicklung des Virus in einzelnen Personen ähnliche Veränderungen auftraten wie in den Virusvarianten der letzten Monate – Alpha, Omicron usw. – und zwar Veränderungen, mit denen sich das Virus vor Antikörpern „verstecken“ kann.
Was es aber nicht gab in den immungeschwächten Menschen, waren Veränderungen im Virus, die es ansteckender machten. Grund dafür kann sein, dass ansteckendere Varianten zwar einen Vorteil in der Bevölkerung haben, aber nicht innerhalb eines einzelnen Menschen. Virus-Veränderungen, die sich – weltweit gesehen – erfolgreich fortpflanzten, waren in den immungeschwächten Patient*innen kaum zu sehen. Es gibt also zwei Arten von Virus-Veränderungen: solche die es ansteckender machen, und solche die es vor Antikörpern verstecken. Und nun ist die Frage, ob diese beide Arten von Veränderungen sich gegenseitig ausschließen – d.h. ob das Virus sich entweder vor den Antikörpern verstecken kann *oder* ansteckenderer wird, aber nicht beides. Diese Frage lässt sich zur Zeit noch nicht beantworten, wird aber im Zentrum der Untersuchung kommender Varianten von SARS-CoV-2 stehen.

Link zur Studie: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2022.02.17.22270829v1.full-text

18. März: Herpes-Reaktivierung nach RNA-Impfung

Herpesviren im Menschen sind meist im „Tiefschlaf“, können aber bei Krankheiten usw. „aufwachen“. Nach Corona-RNA-Impfung kann das eine sehr seltene und gut behandelbare schwerere Nebenwirkung verursachen. Hier zusammengefasst die Hinweise auf deren Ursache –
Bei Menschen sind acht Herpesviren bekannt, mit denen man sich meist als Kleinkind das erste Mal infiziert. Beim Herpesvirus 6 führt das bspw. zum eher harmlosen „Dreitagesfieber“, beim Varizella-Zoster-Virus, um das es hier geht, zu den deutlich gefährlicheren Windpocken. Nach der akuten Krankheit bleibt das Virus im Körper. Wenn es, manchmal Jahrzehnte später, „aufwacht“, kann es eine Gürtelrose (=„Herpes zoster“) geben, die auch andauernde chronische Schmerzen zur Folge haben kann.
Seit der allgemeinen Varizella-Impf-Empfehlung für Kinder 2004 sind die Windpocken stark zurückgegangen. Seit 2018 wird auch für über 60jährige eine Impfung gegen das Virus empfohlen, die übrigens ein sehr ähnliches Adjuvans wie der Novavax-Corona-Impfstoff hat. Nach der Corona-RNA-Impfung wird bei zusätzlich ungefähr 5 von 100000 Geimpften eine Gürtelrose beobachtet. Die übliche Annahme für das Auftreten der Gürtelrose ist, dass das Immunsystem das Virus nicht mehr unter Kontrolle halten kann, und es daher ausbricht. Das ist wohl der Grund, warum Gürtelrose mit dem Alter zunimmt (weil das Immunsystem schwächer wird). Gürtelrose nach Impfungen wurde daher erstmal ähnlich erklärt, also dass das Immunsystem nach der Impfung kurzzeitig geschwächt oder anderweitig beschäftig ist. … (6/9)
Eine zweite Erklärung geht genau in die andere Richtung: die starke allgemeine Aktivierung des Immunsystems nach der RNA-Impfung (die bei vielen zu Fieber, Müdigkeit usw. verursacht) führt zur „Entdeckung“ des schlafenden Virus, worauf die Gürtelrose ausbricht. Gestützt wird diese zweite These der „Immun-Wiederherstellung“, die erstmals vor Jahrzehnten bei AIDS-Patient*innen nach Behandlungsbeginn beschrieben wurde, dadurch, dass Gürtelrose öfters bei RNA-Impfung von Immungeschwächten auftritt. Detailliertere Studien könnten nun die Ursache genauer eingrenzen, und für die Herpes-Forschung ingesamt interessant werden.

Links:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/labs/pmc/articles/PMC8228758/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/labs/pmc/articles/PMC8890790/

16. März: verschiedene Arten von LongCovid und mögliche Ursachen

#CoronaInfo – Nach einer Infektion mit dem Coronavirus SARS-CoV-2 kann es zu monatelangen Beschwerden (LongCovid) kommen. Eine hier zusammengefasste systembiologische Studie unterscheidet verschiedene Arten von LongCovid und verknüpft diese mit biologischen Messwerten.
Untersucht wurden mehrere 100 COVID-19-Patient*innen und Gesunde. Die LongCovid-Gruppe wurde unterteilt in vier Untergruppen: Beschwerden in den Atemwegen; in Magen/Darm; neurologische Anzeichen (bspw. Erschöpfung); sowie anhaltender Geruchs-/Geschmacksverlust. Danach wurden verschiedene Messwerte mit diesen Untergruppen in Verbindung gebracht. Atemwegsbeschwerden gingen einher mit niedrigen Mengen des Hormons Cortisol im Blut, wie man es von der (behandelbaren) Nebennieren-Unterfunktion kennt. In der akuten COVID-19-Krankheitsphase war das Epstein-Barr-Virus EBV in 1 von 7 Patient*innen messbar. In fast allen Menschen „schlummert“ EBV und kann wie hier bei Erkrankungen kurzzeitig reaktivieren. Nach einigen Monaten war es fast immer wieder verschwunden. Bei denjenigen mit EBV-Reaktivierung in der akuten Krankheit kam es aber häufiger zu LongCovid mit Gedächtnisstörungen.
Eingehend untersucht wurden Auto-Antikörper, d.h. Antikörper die das Immunsystem (fälschlicherweise) gegen Teile des eigenen Körpers herstellt. Auto-Antikörper können zu Autoimmunkrankheiten führen, bei denen das Immunsystem den eigenen Körper schädigt. Schon bekannt ist, dass zumindest einige Auto-Antikörper die Wahrscheinlichkeit schwerer COVID-19-Krankheisverläufe erhöhen. Hier war zudem sichtbar, dass LongCovid-Patient*innen mit mehr Auto-Antikörpern weniger Antikörper gegen das Virus hatten, und häufiger Magen-Darm-LongCovid. Auch der andere Hauptteil des erworbenen Immunsystems, die T-Zellen, war mit bestimmten LongCovid-Untergruppen verknüpft. So wurden zwei unterschiedliche Entwicklungen von T-Zellen, die Bestandteile des Virus erkennen, beobachtet. Eine dieser Entwicklungen führte eher zu Magen-Darm-LongCovid, die andere zu Atemwegs-LongCovid – was die These stützt, dass es unterschiedliche Arten von LongCovid gibt, mit unterschiedlichen Ursachen.
Verschiedene problematische Entwicklungen im Immunsystem könnten also zu bestimmten Untergruppen von LongCovid führen. Bei der Entwicklung von Therapien ginge es also darum, diese Untergruppen erkennen und entsprechend passend behandeln zu können. Link zur Studie: https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(22)00072-1

16. Februar: Flaschenhals für das Virus

Während sich das Coronavirus SARS-CoV-2 in einem infizierten Menschen vermehrt, entstehen immer wieder kleine Veränderungen im Erbgut. Wie sehr solche veränderte Viren weitergegeben werden, zeigt die Untersuchung eines Virus-Ausbruchs auf einem Fischerboot.
Von 122 Crewmitgliedern waren bei der (erzwungenen) Rückkehr nach zwei Wochen auf See über vier Fünftel positiv getestet. Von 13 konnten schlussendlich sehr gute Erbgut-Sequenz-Daten gewonnen werden. Diese wurden dann auf kleine Veränderungen hin untersucht. Von den 30000 „Buchstaben“ des Virus-Erbgutes waren bei 12 von den 13 Personen einer bis fünf Buchstaben verändert. Das heißt, dass es bei den Milliarden von Erbgut-Kopiervorgängen in den infizierten Menschen gelegentlich kleine Änderungen im Erbgut gab. Diese leicht veränderten Viren waren selber wieder vermehrungsfähig, d.h. die Änderungen verschwanden nicht sofort wieder. Sie machten aber in den meisten Fällen weniger als einen Zehntel der gesamten Virus-Erbgut-Information aus einer Person aus. Bei einer akuten Ansteckung trägt man einige Milliarden Viruspartikel in sich. Über 100 Millionen davon haben also ein ganz leicht verändertes Erbgut.
Nun war es so, dass diese kleinen Änderungen in allen 13 Personen unterschiedlich waren. Warum ist das wichtig? Die Annahme ist, dass sich alle 13 direkt oder indirekt bei derselben Person angesteckt hatten, eine Art „Superspreading-Ereignis“. Das Virus wurde also von einer Person auf das Schiff gebracht, und auch bei ihr gab es Virus-Partikel mit kleinen Änderungen. Die waren aber nicht mehr sichtbar bei der nächsten Runde Ansteckungen; denn dann gäbe diese bestimmten Erbgut-Änderungen in mehr als einer Person.
So wie schon andere Studien vorher gezeigt haben, bedeutet das: es werden immer nur wenige Viren weitergegeben – vielleicht nur einige Dutzend. Die Chance, dass darunter ein Virus mit einer Erbgut-Veränderung darunter ist, ist recht klein. Das heißt, dass die Weitergabe von Mensch zu Mensch ein enger, bremsender „Flaschenhals“ in der beständigen Veränderung des Virus ist. Dazu passt, dass trotz wohl schon über einer Milliarde Ansteckungen weltweit eine doch recht überschaubare Anzahl Virusvarianten entstanden ist.

Link zur Studie: https://www.biorxiv.org/content/9.1101/2022.02.09.479546v1.full

11. Februar: Wirkung von Impfung und Genesung auf Varianten

Mittlerweile sind viele Menschen zumindest teilweise immun gegen das Coronavirus SARS-CoV-2, durch Impfung, Genesung, oder beides. Die hier zusammengefasste Studie widmet sich der Frage, wie damit der Schutz vor den verschiedenen Virusvarianten aussieht.
Als erstes wurde verglichen, wie gut die Antikörper von RNA-Geimpften und (vom ursprünglichen Virus) Genesenen ohne Impfung verschiedene Virusvarianten erkannten. Die Antikörper von Genesenen waren dabei stärker auf das ursprüngliche Virus ausgerichtet. Antikörper von Geimpften waren dagegen breiter wirksam und erkannten die Varianten besser. Ein ähnliches Bild gab es auch mit dem Totimpfstoff Sinopharm und den Adenovirus-Impfstoffen Sputnik und Oxford/AstraZeneca, auch wenn diese alle weniger Antikörper machten als die RNA-Impfstoffe. Als nächstes wurden die Antikörper von Genesenen mit Geimpft+Genesenen verglichen, und zwar nach Ansteckungen mit der Alpha- oder der Delta-Variante. Ohne Impfung erkannten die Antikörper wie erwartet bevorzugt die Variante, mit denen sich die Person angesteckt hatte. Wenn aber jemand vor der Ansteckung geimpft war (und die Impfung entspricht dem ursprünglichen Virus), dann war diese bevorzugte Erkennung der entsprechenden Variante nicht mehr sichtbar. Das bedeutet, dass die Impfung eine Art „immunologische Einprägung“ machte.
Diese auch genannte „Antigen-Erbsünde“ Beobachtung bedeutet: Obwohl durch die Genesung nach Impfung sehr viele Antikörper hinzukommen und der Schutz daher sehr gut war, enstanden nicht so sehr Antikörper gegen die neue Variante, mit der sich die Person angesteckt hatte. Zudem kommen hier zwei weitere Beobachtungen zur Erklärung der guten Antikörper-Reifung nach RNA-Impfung dazu.. Erstens wurde in Keimzentren (außerhalb nicht) der Lymphknoten, wo die Antikörper-Zellen reifen, noch einige Wochen nach Impfung die Impf-RNA nachgeweisen werden. Zweitens nahm entsprechend auch die Menge Spike-Protein im Blut langsam ab (ähnlich wie nach eine Ansteckung). Nach vier Wochen waren es noch knapp 1 Picogramm pro ml Blut. Als Vergleich, die lösliche Menge des Virus-Rezeptor-Proteins Ace2 ist ungefähr 100 Picogramm/ml.
Insgesamt zeigt die Studie, wie gut die Impfung gegen Varianten wirkt, dass die „Antigen-Erbsünde“ aber tatsächlich eine Rolle spielen kann. Das ist wichtig für die Ausgestaltung zukünftiger, an Varianten angepassten Impfstoffe.

Link zur Studie: https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(22)00076-9
CoronaInfo zur Antigen-Erbsünde/immunologische Einprägung: https://emanuelwyler.wordpress.com/2021/08/18/coronainfo-funfter-teil/#1123
CoronaInfo zur Antikörper-Reifung: https://emanuelwyler.wordpress.com/2021/08/18/coronainfo-funfter-teil/#0112

8. Februar: Vitamin D und COVID-19

#CoronaInfo – In den letzten Tagen fand eine Studie weite Verbreitung, die zeigen soll, dass Vitamin D gegen schwere COVID-19-Krankheitsverläufe hilft. Hier zusammengefasst warum die Studie das nicht glaubhaft zeigt, aber trotzdem einen wichtigen Punkt berührt.
In der Studie wurden 253 Menschen betrachtet, die zwischen April 2020 und Februar 2021 mit COVID-19 in ein Krankenhaus eingeliefert wurden, und bei denen in den zwei Jahren davor Vitamin-D-Werte im Blut gemessen wurden. Die 253 Menschen wurden gemäß den Vitamin-D-Messwerten in vier Gruppen eingeteilt. Die Gruppe mit dem niedrigsten Vitamin-D-Wert hatte im Vergleich zu denjeniger mit dem hächsten Vitamin-D-Wert folgende Unterschiede: Das Durchschnittsalter war mit 68 zehn Jahre höher; für COVID-19 wichtige Vorerkrankungen wie Bluthochdruck oder Diabetes waren viel häufiger; über die Hälfte der Patient*innen in dieser Gruppe hatte schweres/kritisches COVID-19, dagegen nur 3 von 40 mit viel Vitamin D. Das Problem ist nun, dass Vitamin-D-Mangel bei den hier untersuchten Menschen klar mit höherem Alter und mehr Vorerkrankungen einhergeht. Beides sind gut bekannte starke Risikofaktoren für schwere COVID-19-Krankheitsverläufe.
So wie die Daten also vorliegen, ist nicht klar, ob die unterschiedliche Häufigkeit der schweren COVID-19-Krankheitsverläufe auch unabhängig von Alter/Vorerkrankungen mit wenig Vitamin D einhergehen. Um das herauszufinden, wurde ein mathematische Modell verwendet. Das ist aber nicht nachvollziehbar, denn es ist gemäß Text „not presented“ (nicht gezeigt). Daher ist nicht überprüfbar, ob die Menge Vitamin D tatsächlich einen Effekt haben könnte. Obwohl die Kernaussage der Studie daher wenig glaubhaft ist, ist das Thema Vitamin-D-Mangel wichtig und relevant.
Zuwenig Vitamin D ist eine sehr häufige Form von Mangelernährung, und generell schlecht für Gesundheit und Immunsystem. Denn Vitamin D ist kaum in Nahrungsmitteln vorhanden, und der Körper braucht sehr viel Sonneneinstrahlung, um es selber herzustellen. Gegebenenfalls wird daher die Einnahme von Vitamin-D-Tropfen/Tabletten empfohlen (wobei zuviel Vitamin D schädlich ist!). Der günstige Effekt von Vitamin D kommt von der langfristigen Einnahme in der richtigen Menge. Auch wenn ein Zusammenhang zwischen Vitamin D und COVID-19-Schweregrad bestünde, würde es als Medikament bei akuter Krankheit kaum nützen.

Link zur Studie: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0263069
RKI zu Vitamin D: https://www.rki.de/SharedDocs/FAQ/Vitamin_D/Vitamin_D_FAQ-Liste.html
Übersichtsartikel zu Vitamin-D-Mangel, bspw.: https://academic.oup.com/ajcn/article/87/4/1180S/4633477 und https://link.springer.com/article/11.1007/s11154-017-9424-1

4. Februar: Beeinträchtigung der Riechnerven nach SARS-CoV-2-Infektion

Nach einer Ansteckung mit dem Coronaviren SARS-CoV-2 kommt es oft zu Geruchs- und Geschmacksverlust. Eine hier zusammengefasste Studie zeigt, wie die Riechnerven indirekt durch das Virus geschädigt werden.
Zuerst wurden die Zellen in der Nase von Goldhamster untersucht nach Ansteckung nit SARS-CoV-2. Am meisten Virus wurde in den Stützzellen gesehen, die um die Riechnerven herum sind; in den Riechnerven selber war nur wenig Virus. Das bedeutet, dass die Riechnerven kaum, die Stützzellen aber sehr stark vom Virus infiziert werden. In der Folge sterben die Stützzellen ab, werden aber innert einiger Tagen erneuert. Dabei produzieren sie verschiedene Immunsystem-Botenstoffe. Obwohl die Riechnerven kaum selber Virus abbekommen, ist deren Gen-Aktivierungs-Programm stark verändert. Unter anderem waren für das Riechen wichtige Gene weniger aktiv.
Grund dafür waren sehr wahrscheinlich die Immunsystem-Botenstoffe. Diese Botenstoffe würden demzufolge von den Riechnerven wahrgenommen, die darauf ihr Gen-Aktivierung verändern – und dadurch weniger fähig werden, Gerüche wahrzunehmen und ans Gehirn weiterzuleiten. Ein ähnliches Muster fand sich auch in Proben von Menschen, die an COVID-19 verstorben sind: auch darin waren dieselben Riech-Gene wie in den Hamstern weniger aktiv.
Insgesamt deutet das darauf hin, dass SARS-CoV-2 auch in Zellen in der Nase eine ganz starke Aktivierung von Immunsystem-Botenstoffen macht. Die Riechnerven werden zwar selber nicht infiziert und sterben auch nicht ab, sind aber trotzdem so beeinträchtigt dass der Geruchsverlust über Tage bis Wochen anhalten kann.

Link zur Studie: https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(22)00135-0

1. Februar: Antikörper mit und ohne Fucose

Nach Ansteckung mit einem Virus beginnt das Immunsystem Antikörper dagegen herzustellen. Eine hier zusammengefasste Studie zeigt: bei COVID-19 ist nicht nur wichtig, wieviele Antikörper wie schnell gemacht werden, sondern auch wie sie „dekoriert“ sind.
Antikörper kommen in verschiedenen Formen vor. Ein Teil dieser Form wird von der sogenannten „Glykosylierung“ bestimmt. Das bedeutet, das an Antikörper einige Zucker-Moleküle angehängt werden. Welche genau das sind ist wichtig für die Funktion des Antikörpers. Die Studie hat nun einmal 109 und einmal 69 COVID-19-Patient*innen untersucht, die mit anfänglich milden Symptomen ins Krankenhaus kamen. Bei den meisten blieb es dabei, bei 8 bzw. 7 nahm die Krankheit aber einen schweren Verlauf. Der erste Unterschied zwischen leichter und schwerer Krankheit war die Menge Antikörper kurz nach Beginn der Krankheitsbeginn; denn diejenigen mit schwerem Verlauf machten wirksame Antikörper quasi mit etwas Verspätung.
Der zweite Unterschied war, dass bei den Patient*innen mit schwerem Verlauf an den Antikörper generell weniger Fucose-Zucker dranhing. Solche Antikörper befördern evtl. auch die schwere Entzündung in COVID-19. Denn sie werden von bestimmten Arten von Immunzellen erkannt, die daraufhin entzündungsfördernde Botenstoffe produzieren. D.h. die Antikörper ohne Fucose können die überschießende Immunreaktion in schwerere COVID-19-Verläufen noch verschlimmern.
Schlussendlich wurden noch die Antikörper untersucht, die nach der Corona-Impfung entstanden. Sie zeigten günstige „Zuckerdekorationen“, und waren insgesamt den Antikörpern der Patient*innen mit mildem Verlauf ähnlicher als denen mit schwerem Verlauf.

Link zur Studie: https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.abm7853

28. Januar: Reaktivierung der Gedächtnis-B-Zellen

Die Corona-Impfung schützt zuverlässig vor schwerer Erkrankung, wenn man sich trotzdem mit SARS-CoV-2 ansteckt. Denn wenn das Virus reinkommt, springt das Immungedächtnis an. Hier zusammengefasst eine Studie, die diese Reaktivierung untersucht hat.
In der Studie wurden gut 30 Personen aus dem Gesundheitswesen untersucht, die nach einige Monate nach der Impfung eine Ansteckung hatten. Die meisten hatten kaum Krankheitszeichen, die anderen hatten einen milden Verlauf (d.h. leichte bis schwere Erkältung). Im Vergleich mit einer Gruppe ohne Ansteckung wurden Antikörper gemessen, die gegen zwei Bestandteile des Virus gerichtet sind; nämlich gegen das Spike-Protein (mit dem auch geimpft wird), und gegen das N-Protein. Wie schon bekannt, nahm einige Monate nach Impfung die Menge der Antikörper gegen das Spike-Protein im Blut deutlich ab. Dagegen nahm die Anzahl von Gedächtnis-B-Zellen, aus denen nach Ansteckung diese Antikörper hervorgehen können, mit der Zeit eher zu. Der Grund dafür könnte die über Monate andauernde „Reifung“ dieser Gedächtnis-B-Zellen sein.
Wenn nun eine Ansteckung auftrat, nahm die Menge Antikörper gegen das Spike-Protein des Virus schon nach ungefähr 4-6 Tagen stark zu. Dagegen enstanden Antikörper gegen das N-Protein des Virus – das nicht im Impfstoff drin ist – erst nach ungefähr 10 Tagen. Ursache dafür ist, dass diese neu gemacht werden, während die Spike-Antikörper aus dem Immun-Gedächtnis entstehen. Auch die Menge der Spike-Antikörper im Speichel nahm innert 4-6 Tagen zu – das ist besonders wichtig, denn diese sind ein Maß dafür, wie gut das Virus dort wo es sich vermehrt (Hals/Nase) bekämpft werden kann. Die Studie zeigt also die schnelle Reaktivierung der Gedächtnis-B-Zellen nach Ansteckung, die wohl wesentlich dazu beiträgt, dass die Krankheit nach Impfung milder verläuft.

Link zur Studie:
https://www.cell.com/cell-host-microbe/fulltext/S1931-3128(22)00039-7
CoronaInfo Reifung B-Zellen: https://emanuelwyler.wordpress.com/2021/08/18/coronainfo-funfter-teil/#0112
CoronaInfo zu Antikörpern in den Schleimhäuten: https://emanuelwyler.wordpress.com/2021/08/18/coronainfo-funfter-teil/#0910

25. Januar: Das Multi-Entzündungs-Syndrom MIS-C bei Kindern

Bei Kindern hat eine Ansteckung mit SARS-CoV-2 eher selten schwerwiegende Folgen. Dazu gehört neben LongCovid (wochen-/monatelange Erschöpfung) das „Multi-Entzündungs-Syndrom“ MIS-C (hohes Fieber usw. nach 2-8 Wochen). Wie ist der Forschungsstand zu MIS-C?
MIS-C kommt bei unter 12jährigen bei ungefähr 1 von 1000 bis 1 von 4000 Ansteckungen vor – bspw. bei den aktuellen Fallzahlen in Berlin also ungefähr 3-15x pro Woche. Wie meistens bei Kindern hatten auch diejenigen mit MIS-C in den Tagen nach der Ansteckung nur leichte Symptome. Das hohe Fieber, das eine – üblicherweise erfolgreiche Behandlung ohne Folgeschäden – im Krankenhaus notwendig macht, kommt dann erst nach einigen Wochen.
Zur Zeit werden verschiedene mögliche Ursachen diskutiert. Dazu gehört eine genetische Veranlagung, evtl. in Zusammenhang mit vorherigen Infektionen mit anderen/verwandten Viren. Auch für eine andauernde Virusvermehrung im Darm gibt es Hinweise. Eine neue Studie stützt nun eher die zweite Möglichkeit. Denn im Vergleich von SARS-CoV-2-genesenen Kindern mit und ohne MIS-C zeigte sich, dass Kinder mit MIS-C deutlich weniger T-Zellen gegen das Virus machen. Antikörper dagegen gab es bei beiden Gruppen gleich viele. Antikörper können Virus außerhalb unserer Zellen direkt neutralisieren. T-Zellen dagegen erkennen und entfernen infizierte Zellen, um die Ausbreitung des Virus zu verhindern.
Es könnte nun sein, dass in Kindern mit MIS-C bei der Ansteckung keine T-Zellen entstehen, die das Virus erkennen. Dann könnte das Virus, von Antikörpern unerkannt und auf niedrigem Niveau, sich noch Wochen im Darm vermehren, was schlussendlich zum Entzündungsschub in MIS-C führen könnte.

Übersichtsartikel zu MIS-C: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1074761322000437
Link zur Studie: https://insight.jci.org/articles/view/155145

21. Januar: geschlechtsspezifische Unterschiede in der COVID-19-Sterblichkeit

Die allgemeine Annahme ist, dass Männer eher an COVID-19 sterben als Frauen – bspw. wegen möglicherweise unterschiedlichen Immunsystemen. Eine hier zusammengefasste Studie zeigt aber, dass die Unterschiede eher sozial als biologisch begründet sind.
Die Studie vergleicht Daten aus den US-Bundesstaaten von April 2020 bis Mai 2021. In dieser Zeit gab es bei Männern/Frauen 14,89/15,38 Millionen bestätigte Corona-Fälle, sowie 273/228 Tausend Todesfälle. Divers/nicht-binäre Geschlechtskategorien wurden nicht erfasst Auffällig war: auch wenn es *insgesamt* mehr Todesfälle von Männern gab, starben je nach Zeitperiode und Bundesstaat teilweise mehr Frauen. Im Staat New York starben zu Beginn der Pandemie mehr Männer, danach war das Verhältnis ausgeglichen. Im Staat Massachusetts starben insgesamt und über alle Zeitperioden hinweg sogar Frauen häufiger. Die Geschlechtsunterschiede sind also abhängig von den Umständen, und nicht unbedingt von unterschiedlichen biologischen Vorbedigungen. In der Studie werden verschiedene Ursachen diskutiert.
Erstens ist die Lebenserwartung bei Männer allgemein niedriger, und sie haben häufiger Herz-Kreislauf-Krankheiten, die Risikofaktor für schwere COVID-19-Verläufe sind. Zweitens ist auffällig, dass es deutlich mehr Fälle bei Frauen gibt – was daran liegen könnte dass bspw. Schwangere oder das mehrheitlich weibliche Gesundheitspersonal häufiger getestet werden; das senkt das Sterbe-Fallzahl-Verhältnis. Drittens kann es auch sein, dass COVID-19-Todesfälle bei Frauen weniger oft als solche gezählt wurde, bspw. da ein Drittel aller Toten in Alters- und Pflegeheimen waren, und dort zu 70% Frauen leben. Viertens ist das Schutzverhalten (bsp. Tragen von Masken) u.a. auch geschlechtsabhängig. Und fünftens die Berufe; so war die Sterblichkeit unter Nahrungsmittel-/Landwirtschaftsarbeitern in Kalifornien besonders hoch, und darunter sind 75% Männer. Die Schlussfolgerung ist daher, dass für das Verständnis der COVID-19-Sterblichkeit neben biologischen auch eine Reihe von sozialen Faktoren miteinbezogen werden muss.

Link zur Studie: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0277953622000193

18. Januar: chronische Entzündung in LongCovid

LongCovid bezeichnet über Monate anhaltende Erschöpfung usw. nach einer Ansteckung mit SARS-CoV-2. Die Ursachen sind unklar – die hier zusammengefasste Studie stützt die Möglichkeit, dass eine lang andauernde chronische Entzündung dahintersteckt.
In der Studie wurden Botenstoffe des Immunsystems im Blut gemessen, die eine Entzündungsreaktion nach der Ansteckung mit einem Virus vermitteln. Diese ist an sich zentral, um das Virus überhaupt zu bekämpfen – sollte aber nach einigen Tagen wieder zurückgehen. Die Menge dieser Botenstoffe wurden neben LongCovid-Patient*innen als Vergleich gemessen bei: SARS-CoV-2-Genesene ohne LongCovid, Gesunden und Menschen, die eines der vier Erkältungscoronaviren hatten. Vier Monate nach Infektion waren alle Entzündungs-Botenstoffe nach SARS-CoV-2-Ansteckung mit und ohne LongCovid ähnlich erhöht im Vergleich zu Gesunden und denjenigen mit Erkältungscoronaviren. Nach acht Monaten gingen die meisten der gemessenen Entzündungs-Botenstoffe deutlich runter, bei LongCovid blieben aber zwei davon noch erhöht. Passend dazu war die Zusammensetzung von Immunzellen im Blut anders bei LongCovid; diese zeigten eine andauernde Aktivierung von bestimmten Unterarten von Immunzellen, die von den erhöhten Entzündungs-Botenstoffen herrühren könnten. Was die Studie nicht messen konnte, war, ob in einigen Körperteilen (bspw. Darm) eine andauernde Virusvermehrung stattfand.
Dazu passend untersuchte eine andere Studie ebenfalls in Mäusen Entzündungs-Botenstoffe. Die Mäuse waren genetisch so verändert, dass das Virus sich nur in den Atemwegen vermehren konnte. Trotzdem zeigten auch sie noch Wochen nach Infektion mehr Entzündungs-Botenstoffe im Blut, was gegen die andauernde Virusvermehrung spricht. Insgesamt deutet die Studie darauf hin, dass Ursache von LongCovid eine durch das Virus erzeugte beständiger „Alarmzustand“ des Immunsystems wie in der akuten Infektion ist, d.h. das Immunsystem „beruhigt“ sich nicht von selber bzw. nicht ausreichend.

Link zur Studie: https://www.nature.com/articles/s41590-021-01113-x?s=09
Studie in Mäusen: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.01.07.475453v1.full (siehe dazu auch https://twitter.com/TheBinderLab/status/1482978497626787841 für Erklärungen dazu)

12. Januar: Antikörper-Reifung bei RNA-Impfungen

Nach der Coronaimpfung bildet unser Immunsystem Antikörper gegen das Virus. Wie das geschieht und die besonderen Qualitäten der RNA-Impfstoffe werden intensiv erforscht – hier zusammengefasst eine Studie über Antikörper-Reifung in den Lymphknoten.
Die RNA-Impfstoffe werden bevorzugt von sogenannten „antigen-präsentierenden Zellen“ aufgenommen. Diese übersetzen die Information in der RNA und zeigen das so entstandene Virusbauteil auf ihrer Oberfläche. Das geschieht besonders in den Lymphknoten. Lymphknoten sind überall im Körper verteilt, viele davon sind unter den Achseln, die nach der Impfung in den Oberarm besonders wichtig sind. Im Keimzentrum der Lymphknoten zeigen die antigen-präsentierenden Zellen u.a. den B-Zellen das Virusbauteil. Aus den mehreren Millionen B-Zellen im Körper sammeln sich dann im Keimzentrum diejenigen an, die das Virusbauteil zumindest ein bisschen erkennen. Diese B-Zellen können dann später zu Antikörper-produzierenden Zellen werden.
Vorher werden die B-Zellen aber noch „gereift“. Das heißt, es verbleiben vor allem diejenigen B-Zellen im Keimzentrum, die durch zufällige Veränderungen im Erbgut ihre Antikörper gegen das Virus passender machen. Um das bei den RNA-Impfstoffen zu untersuchen, …wurden bei dieser Studie bis sechs Monate nach Impfung Proben aus dem Blut, den Achsel-Lymphknoten und dem Knochenmark entnommen. Das bemerkenswerte Resultat war, dass über Monate hinweg viruserkennende B-Zellen in den Lymphknoten waren. Diese über Monate andauernde B-Zellen-Reifung führte dazu, dass die Antikörper gegen das Virus über die Zeit immer besser wurden – „gereifter“. Zudem gab es nicht nur Gedächtnis-B-Zellen, sondern auch langlebige antikörperproduzierende Zellen im Knochenmark.
Die Studie zeigt, dass und wie die RNA-Impfung eine sehr robuste und wirksame Immunantwort auslöst. Auch wenn nach einigen Monaten nicht mehr genug Antikörper bei den Schleimhäuten vorhanden sind, um jegliche Ansteckung zu verhindern – die Menge und vor allem Qualität …der Gedächtnis-B-Zellen macht die Impfung auch dann noch wirksam gegen schwerere Krankheit.

Link zur Studie: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.10.31.466651v1.full
Übersichtsartikel: https://www.nature.com/articles/s41577-021-00657-1
Artikel zu RNA-Impfungen von 2019: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fimmu.2019.00594/full

11. Januar: Die Furin-Schnittstelle

#CoronaInfo – Besonders wichtig im Coronavirus SARS-CoV-2 ist die „Furin-Schnittstelle“. Sie macht das Virus gefährlich (und ist bei Omikron etwas abgeschwächt). Hier zusammengefasst eine Analyse über ihr Vorkommen in Fledermaus-Coronaviren bzw. mögliche Herkunft.
Die Furin-Schnittstelle ist nach Umschreiben des Erbguts im Spike-Protein (Oberfläche des Virus und Impfstoff). Auch andere Coronaviren haben sie, und auch Grippeviren: dort macht sie den Unterschied zwischen gefährlichen und nicht so gefährlichen Virusarten. Sie kommt in vielen Coronaviren vor, in zwei von vier Erkältungscoronaviren oder im MERS-Virus; aber nicht in den nächsten Verwandten von SARS-CoV-2, die bisher im Tierreich gefunden wurden. Das hat auch Spekulationen genährt, dass SARS-CoV-2 künstlich hergestellt wurde. Die Analyse hier hat nun neben zahlreichen bekannten Fledermaus-Coronaviren (meist aus Südostasien) neue aus europäischen Fledermäusen untersucht.
In vielen dieser Erbgutsequenzen wurden nun an der Stelle der Furin-Schnittstelle ähnliche Gensequenzen gefunden. Wo in SARS-CoV-2 die Furin-Schnittstelle ist, ist in diesen Fledermaus-Coronaviren eine Sequenz, die nur wenige Veränderungen braucht, um zu einer Furin-Schnittstelle zu werden – oder umgekehrt, es war mal eine Furin-Schnittstelle war, die sich etwas verändert hat. In Fledermaus-Coronaviren scheint die Furin-Schnittstelle also nicht notwendig oder sogar hinderlich zu sein – im Gegensatz zu Menschen-Coronaviren. Dazu passt folgende Beobachtung: wenn in Zellen in der Plastikschale Viren vermehrt werden, kann die Furin-Schnittstelle bald verloren gehen, und muss daher ständig überprüft werden. In Hamstern (und Menschen) können sich dann aber (auch aus einem Gemisch heraus) ausschließlich die Viren mit Furin-Schnittstelle vermehren.
Insgesamt zeigt die Analyse, dass in Coronaviren der Teil mit der Furin-Schnittelle variabel und anpassungsfähig ist – ein Hinweis für die zukünftige Beobachtung der Coronaviren in der Natur im Hinblick auf neue, für Menschen wieder gefährliche Formen.

Link: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.12.15.472779v1

6. Januar: T-Zellen und Komplement in schwerem COVID-19

Ein schwerer Verlauf der Krankheit COVID-19 kann verschiedene Ursachen haben. Einen neuen Aspekt haben wir in einer aus Charité/HU Berlin geleiteten Studie gefunden. Dabei wird durch die Virusinfektion eine fehlgeleitete Immunantwort ausgelöst.
Die erste Beobachtung in der Studie war, dass eine bestimmte Unterart von T-Zellen in Patient*innen mit schwerem COVID-19 häufiger vorkamen. Diese Zellen zeigten Gen-Aktivierungsmuster für T-Zellen, die andere Zellen eliminieren können („zytotoxische“ Zellen). Dann wurden T-Zellen aus dem Blut von COVID-19-Patient*innen gewonnen. Je schwerer die Krankheit, desto stärker war auch die Kraft dieser T-Zellen, andere Zellen zu eliminieren. Um das zu überprüfen, wurden die T-Zellen im Labor zu Zellen der Blutgefäßwände gegeben. Tatsächlich schädigten die T-Zellen von schweren COVID-19-Fällen diese Zellen der Blutgefäßwände. In Lungengewebe von an COVID-19 Verstorbenen wurden diese T-Zellen zudem gefunden, was darauf hindeutet, dass sie an den bei COVID-19 sehr häufig beobachteten und gefährlichen Schäden der Blutgefäße beteiligt sind. Diese speziellen T-Zellen nehmen einerseits mit dem Alter zu, und entstehen andererseits wegen eines Teils des Komplementsystems („C3a“). Das Komplement ist ein Teil unseres Immunsystems. Es neutralisiert Bakterien/Viren, und alarmiert Zellen des Immunsystems.
Zusammengenommen bedeutet das, dass eine Infektion durch SARS-CoV-2 eine (vielleicht besonders starke oder unkoordinierte) Aktivierung des Komplementsystems macht, die dann zu großen Mengen dieser für die Blutgefäße schlussendlich schädlichen T-Zellen führt. Zudem kann es eine Veranlagung geben, wenn schon ohne Infektion viele dieser T-Zellen sowie Komplement da sind, was bspw. mit zunehmendem Alter der Fall ist.

Link zur Studie: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867421015622?via%3Dihub

4. Januar: wie wirken Impfstoffe?

Wie genau die verschiedenen Arten von Corona-Impfstoffen wirken, wird zur Zeit intensiv erforscht. In einem Projekt, das von einer Forschungsgruppe des Paul-Ehrlich-Instituts getragen wird, untersuchen wir, ob bestimte Impfstoffe sogar schaden könnten.
Dabei vergleichen wir zwei Impfstoffe, die beide aus dem Spike-Protein bestehen. Das Spike-Protein ist auf der Oberfläche des Coronavirus und macht auch die in Europa verwendeten RNA- und Adenovirus-Impfstoffe aus. Das Spike-Protein wird hier aber anders in den Körper transportiert, entweder auf einem abgeschwächten Masernvirus, oder als gereinigtes Protein, das mit Aluminium vermischt wurde. Alu wird schon seit Jahrzehnten in Impfstoffen zur Aktivierung des Immunsystems verwendet. In den Experimenten wurden Syrische Hamster mit dem einen oder dem anderen (oder gar nicht) geimpft, und nach einigen Wochen mit dem Coronavirus SARS-CoV-2 infiziert. Schon nach der Impfung zeigte sich, dass das Immunsystem unterschiedlich aktiviert wurde.
Protein+Alu erzeugte eher eine sogenannte Th2-Aktivierung, während es bei der Impfung mit dem Hilfsmasernvirus eher eine Th1-Aktivierung war. Beide Impfstoffe führten zu vielen Antikörper in den Hamstern, aber die mit Protein+Alu waren weniger wirksam.
Nach der Infektion mit dem Coronavirus wurden die Hamster, die mit Protein+Alu geimpft wurden, sogar stärker krank als die ungeimpften Tiere: die Art und Weise, wie dieser Impfstoff das Immunsystem aktiviert hatte, war also ungünstig. Das zeigt erstens bei Coronaviren Th1-Impfstoffe notwendig sind (wie alle derzeit zugelassenen Impfstoffe sind). Zweitens ist es wichtig, bei der Entwicklung von Impfstoffen genau zu verstehen, wie sie wirken.

Link zur Studie (noch nicht begutachtet): https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.12.28.474359v1

27. Dezember: wie krank macht Omikron?

#CoronaInfo – Wichtige Frage zur Zeit ist: macht die neue Omikron-Variante des Coronavirus mehr oder weniger krank als bisherige Varianten? Nach ersten Hinweisen, die eher in Richtung „weniger“ deuten, gibt es jetzt erste Resultate aus Labor-Experimenten.
Klar ist: Die neue Omikron-Variante des Coronavirus ist teilweise resistent gegen Immunität durch Impfung/vorhergehende Infektion, sodass sich auch Genesene/Geimpfte schnell anstecken. Auch oder vor allem deswegen breitet sie sich so schnell aus. Die beiden hier vorgestellten Studien aus Großbritannien und Japan (in Zusammenarbeit der beteiligten Arbeitsgruppen) führten teilweise ähnliche Experimente aus, aber mit unterschiedlichen Ansätzen, was die Aussagekraft stärkt.
Zuerst untersuchten sie die Spaltung des Spike-Proteins, das die Virusoberfläche und die meisten verwendeten Impfstoffe ausmacht. Es wird zweimal gespalten, zuerst wenn das Virus in infizierten Zellen gemacht wird, das zweite Mal bei der Infektion der nächsten Zelle. Beide Spaltungen werden durch zelleigene Proteine gemacht (genannt Furin und TMPRSS2), die für die Virusvermehrung umgenutzt werden. Je besser die Spaltungen, desto besser kann sich das Virus von Zelle zu verbreiten. Während bei der Delta-Variante eine bestimmte Veränderung im Spike-Protein nahe der Spaltstelle die Spaltung sehr effizient gemacht hat, scheint bei Omikron das Gegenteil der Fall zu sein: die Veränderungen die Omikron hat, scheinen die Spaltung zu behindern. Dazu passt, dass Omikron Im Vergleich zu Delta und der Variante von 2020 sich weniger gut in Zellen in der Plastikschale vermehrte. Zudem hatten damit infizierte Hamster deutlich weniger Anzeichen von Lungenentzündung (kein Gewichtsverlust, kaum verstopfte Lungen). Auch war tief in der Lunge etwas weniger Virus zu finden. Ingesamt könnte das also darauf hindeuten, dass sich die Omikron-Variante im Körper nicht so gut ausbreitet und weniger in die Lunge kommt – was beides zu einem milderen Krankheitsbild beitragen könnte.
Als nächstes sollten diese Resultate bestätigt und vertieft, und der Unterschied im Menschen genauer verstanden werden. Zudem: ein etwas weniger gefährliches Virus, das sich aber schneller verbreitet, könnte in der Gesamtschau für uns schwieriger sein.

Links zu den beiden Studien:
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.12.17.473248v2.full
https://drive.google.com/file/d/1rhCazFav1pokFKmsZI5_oqIeH9ofFckR/view

Effiziente Spaltung bei Delta: https://www.nature.com/articles/s41586-021-04266-9

22. Dezember: Wirkung von Dexamethason und Antikörpern

Weltweit werden bei Behandlung von schwereren COVID-19-Krankheitsverläufen standardmäßig der Entzündungshemmer Dexamethason sowie Antikörper gegen das Virus eingesetzt. In einer neuen Studie haben wir deren Wirkungsweise in Zwerghamstern untersucht.
Dexamethason ist ein Corticosteroid, und wird seit 60 Jahren verwendet, bspw. bei chronischen Entzündugen wie Arthritis. Seit Sommer 2020 wird es bei COVID-19 eingesetzt, da auch da oft eine übermäßige, den Körper schädigende Entzündung vorliegt. In diesem Bild der täglichen Medikamente auf der COVID-19-Intensivstation ist das Dexamethason die zwei kleinen Glasampullen mit weiß-grün-blauem Etikett vorne links. Roborovski-Zwerghamster zeigen nach Infektion mit SARS-CoV-2 einen schweren Krankheitsverlauf, was dem von COVID-19-Patient*innen im Krankenhaus und auch auf den Intensivstationen entspricht.
Nach Infektion untersuchten wir die Lungen der Zwerghamster. Antikörper waren zwar gut darin, die Menge Virus effizient zu reduzieren – was aber den Hamstern kaum half. Denn das „Verstopfen“ der Lunge durch Zellen des eigenen Immunsystems, die Ursache für das schwere Krankheitsbild, war auch mit Antikörperbehandlung noch zu sehen. Dexamethason alleine half schon relativ viel, und mit der Kombination aus beidem überlebten die Hamster die Infektion quasi unbeschadet. In der Einzelzellsequenzierung sahen wir, dass Dexamethason besonders stark auf eine bestimmte Art von Immunzellen wirkte, die sogenannten Neutrophilen. Diese werden bei Infektionen mit Bakterien/Viren sehr schnell aktiv, bevor Antikörper oder T-Zellen u.a. dazukommen. Das Dexamethason hinderte die Neutrophilen daran, große Mengen von bestimmten Botenstoffen zu produzieren, die andere Zellen des Immunsystems in großer Menge anlocken – was eben zu verstopften und nicht mehr funktionierenden Lungen führt.
So effizient Dexamethason auch ist, so sehr ist es ein sehr grobe Maßnahmen mit diversen Nebenwirkungen wie Pilzinfektionen. Ein genaueres Verständnis seiner Wirkungsweise kann helfen, gezielter die zu starke Entzündung bei COVID-19 oder anderen Krankheiten anzugehen. Zudem zeigen unsere Resultate die Stärke der Kombination aus anti-viraler und anti-entzündlicher Therapie bei COVID-19.

Link zur Studie: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.12.17.473180v1

20. Dezember: Veränderungen im Nucleocapsid

Die meisten Veränderungen in der Omikron-Variante sind im Spike-Protein, dem Bauteil auf der Oberfläche des Virus. Aber auch in einem anderen Bauteil, dem Nucleocapsid-Protein (das Protein das in den Schnelltests erkannt wird) ist einiges ander.
Das Nucleocapsid ist im Inneren der Virus-Partikel, und dort das „Verpackungsmaterial“ für das Virus-Erbgut. Da es im Innern des Virus ist, ist Gegensatz zum Spike-Protein beim Nucleocapsid wenig wichtig, ob es von unseren Antikörper erkannt wird. Deswegen verändert es sich grundsätzlich wenig. Das Nucleocapsid von SARS-CoV-2 ist zu über 90% gleich dem des ersten SARS-Virus von 2002/2003, beim ersten Teil des Spike-Protein sind nur ungefähr 60% gleich.
Die hier vorgestellte Studie beginnt mit einer Durchsicht aller seit Anfang 2020 bestimmten Erbgutsequenzen. Dabei fiel auf, das mehrmals an zwei Stellen die selben Bausteine (d.h. Aminosäuren) gleich ausgetauscht waren, u.a. in den Varianten Alpha und Gamma. Alpha hatten wir Februar bis April, Gamma (erstmals in Brasilien gesehen) kam in Europa kaum vor. Und auch bei Omikron sind nun genau diese beiden Bausteine wieder in der selben Art und Weise verändert. Wenn unabhängig voneinander die selben Veränderungen mehrmals vorkommen, spricht man von „konvergenter Evolution“, was ein klares Anzeichen ist, dass diese Veränderungen das Virus „fitter“ (d.h., angepasster an den Menschen) machen. In Laborexperimenten führten diese beiden Veränderungen tatsächlich dazu, dass sich das Virus schneller vermehrte. Das war auch in Tierexperimenten so, zudem führten die Veränderung zu stärkeren Krankheitszeichen. Warum die Veränderungen das Virus fitter machen, ist nicht klar. Erste Experimente deuten daraufhin, dass Interaktionen des Nucleocapsids in unseren Zellen mit anderen Zellbestandteilen günstiger sind, und so mehr Virus gemacht werden kann.
Die Studie zeigt also, dass in gewissem Maße auch außerhalb des Spike-Proteins Veränderungen das Virus fitter machen können – wenn auch bisher ohne große Sprünge wie beim Spikeprotein in Omikron.

Link zur Studie: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.10.14.464390v1.full

17. Dezember: mathematisches Modell mit Gruppen

Um den Verlauf der Infektionszahlen voraussagen zu können, werden verschiedene mathematische Modelle verwendet. Ein etwas älterer Ansatz zeigt auf, wie man sich die relativ schnellen und spitzen Wellen wie jetzt in Deutschland vorstellen könnte. Die am häufigsten verwendeten Modelle gehen davon aus, dass alle Menschen in der Bevölkerung gleich wahrscheinlich miteinander in Kontakt kommen. Das ist vereinfachend, erlaubt aber ohne weiteres, verschiedene Bedingungen zu vergleichen wie bspw. ein ein mehr oder weniger ansteckendes Virus, ein mehr oder weniger impfresistentes Virus oder unterschiedliche Impquoten in der Bevölkerung.
Das hier zusammengefasste Modell geht dagegen von Gruppen in der Bevölkerung aus, die stärker unteinander verbunden sind als mit allen anderen Menschen. Entsprechend verbreitet sich ein Virus innerhalb der Gruppe schneller als zwischen Gruppen. Beim Coronavirus SARS-CoV-2 entspricht das bspw. Haushalten, innerhalb deren sich das Virus relativ schnell verbreitet, aber dann nicht so einfach darüber hinaus kommt. Mit diesem Modell kann die Ausbreitung des Virus in einer virtuellen Bevölkerung simuliert werden, wobei viele einzelne „Einstellungen“ verändert werden können: wie ansteckend das Virus ist, wie langlebig die Kontakte sind, usw.
Je nach de kommen andere Verläufe der Infektionszahlen zu Stande, die aber jeweils enden, lange bevor die gesamte Bevölkerung infiziert ist – also was auch bei der aktuellen Welle der Fall ist. Was man sich dann auch vorstellen kann wenn eine neue Virusvariante kommt: dass sie in ganz neue Netzwerke/Gruppen hineinkommt als das bisherige Virus, und sich da rasend schnell verbreitet, bevor auch sie wieder an eine Grenze kommt – bis die nächste Welle ansetzt.

Link zur Studie: https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsif.2011.0403

14. Dezember: Omikron und Neutralisierung

Die neue Omikron-Variante hat auf auf der Virusoberfläche einige Veränderungen. Damit wird das Virus nicht mehr so gut vom durch Impfung oder vorhergende Infektion „trainierten“ Immunsystem erkannt. Wie gut sind wir dann noch gegen Omikron geschützt?
In einer vor zwei Wochen hier vorgestellten Studie wurden mögliche zukünftige Veränderungen auf der Virusoberfläche, d.h. im Spike-Protein, untersucht. Dabei kam eine „perfekt unempfindliche“ Form heraus, die einige Veränderungen mit Omikron gemeinsam hat. Die Antikörper im Blut von Genesenen oder zweifach RNA-Geimpften konnten diese Virus-Form kaum mehr neutralisieren – interessanterweise aber diejenigen aus dem Blut von genesen und dann geimpften. Die Autor*innen dieser Studie haben nun die Omikron-Variante dazugenommen, und auch noch das Blut von dreifach RNA-Geimpften untersucht.
Omikron war ähnlich wie die „perfekt unempfindliche“ Form, und die Antikörper aus genesen und dann geimpften waren sehr gut in der Lage, auch Omikron zu neutralisieren. Ähnlich (wenn auch nicht ganz so gut) war es mit den Antikörper aus 3x RNA-Geimpften. Diese konnten sowohl die „perfekt unempfindliche“ Form wie auch Omikron recht gut neutralisieren. Aus solchen Laborexperimenten lässt sich nur ansatzweise schließen, was tatsächlich im Menschen geschieht. Die Deutlichkeit der Resultate lässt aber schon vermuten, dass eine Drittimpfung auch mit den gegenwärtigen Impfstoffen nicht nur vor schwerer Krankheit, sondern auch von einer Ansteckung überhaupt mit Omikron schützt.

Vorheriges #CoronaInfo: https://emanuelwyler.wordpress.com/2021/08/18/coronainfo-funfter-teil/#1130
Link zur Studie: https://drive.google.com/file/d/1zjJWsybGaa3egiyn5nQqTzBtl0kmvMUu/view

10. Dezember: abgeschwächte Lebendimpfstoffe

eit Pandemiebeginn werden viele verschiedenen Arten von Impfstoffen gegen das Coronavirus erforscht. Dazu gehören auch „abgeschwächte Lebendimpfstoffe“ – hier zusammengefasst wie diese funktionieren, mit einem Beispiel aus der FU Berlin.
„Lebendimpfstoff“ bedeutet, dass das Virus selber für die Impfung verwendet wird, wenn auch in abgeschwächter Form. Dazu gehört auch die Impfung gegen Masern-, Mumps und Rötelnviren. „Totimpfstoff“ dagegen bedeutet, dass das richtige Virus als Impfstoff verwendet wird, aber erst nach dessen vollständigen Inaktivierung mit Chemikalien. Die Polio-Impfung ist ein Totimpfstoff, oder Sinovac gegen SARS-CoV-2 (hier nicht zugelassen). Bei Antigen-Impfstoffen wird nur ein Teil des Virus als Impfstoff verwendet.
Dieses Teil wird direkt verimpft, oder die Bauanleitung dafür, wie bei den RNA-Imfpstoffen (die man daher, wie die Adenovirus-Impfstoffe von Oxford/AstraZeneca oder Johnson&Johnson, auch als „Vektor-Impfstoffe“ bezeichnet). Die Viren von Lebendimpfstoffen sind so abgeschwächt, dass sie höchstens eine ganz milde und kurze Erkrankung verursachen (bspw. „Impf-Masern“). Die ersten davon, Mitte des 20. Jahrhunderts, entstanden durch zufällige Veränderungen.
Die Forschungsgruppe in der FU Berlin dagegen ging gezielt vor: eine Teil des Erbgutes von SARS-CoV-2 wurde mit einer etablierten Methode so verändert, dass es kaum mehr abgelesen werden kann. Dadurch fehlt dem Virus ein Teil seiner „Kopiermaschine“. Getestet wurde dieses abgeschwächte Virus dann in Hamstern. Eine Impfdosis mit Nasentropfen sorgte für eine sehr starke Immunität gegen eine Infektion mit dem richtigen Virus. Durch die Impfung selber kam es nur zu einer sehr milden, kaum messbaren Erkrankung. Trotz der Abschwächung kann das Virus weiter im Labor vermehrt und hergestellt werden. Das hier angewandte systematische Vorgehen zur Abschwächung des Virus ist also (wie vorher schon mit dem Grippevirus gezeigt) ein schneller Weg, um abgeschwächte Lebendimpfstoffe herzustellen.

Link zur Studie: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abk0172
Frühere Studie mit Grippevirus: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211124720305350

7. Dezember: der Weg zu Omikron

Die neue Omikron-Variante des Coronavirus SARS-CoV-2 unterscheidet sich in gut 50 Bausteinen der insgesamt knapp 10000 von bekannten Varianten. Wie vergleicht sich das mit der bisherigen Entwicklung des Virus, wie könnte Omikron entstanden sein?
Bei Delta-Variante, die sich ungefähr ab Februar 2021 auszubreiten begann und seit dann weltweit alle anderen Varianten verdrängt hat, waren nur einige wenige Bausteine anders als im Vorgänger-Virus. Jede dieser Änderungen hat das Virus ein wenig „besser“ gemacht. Im Gegensatz zu dieser Evolution in kleinen Schritten hat Omikron einen großen Sprung gemacht. Auffällig ist, dass sich die gut 30 ausgetauschten Bausteine im Spike-Protein (das auf der Oberfläche des Virus ist und mit dem geimpft wird) an drei bestimmten Stellen häufen. Ein Vergleich mit bekannten Coronavirus-Sequenzen zeigte, dass diese veränderten Bausteine jeweils für sich das Virus schlechter machen – aber besser wenn sie zusammen auftreten. Solche Baustein-Veränderungen treten aber zufällig eine nach der anderen auf. Es sind also zwischendurch „Übergangsvarianten“ aufgetreten, die schlechter waren als das Virus davor, und daher nie sichtbar wurden. Erst als die anderen Baustein-Veränderungen dazu gekommen sind, entstand eine Virusvariante, die sich ausbreiten konnte.
Wie schon vor einem Jahr bei Alpha wird vermutet, dass das Virus in einem immungeschwächten Menschen entstanden ist. In diesen Fällen hält sich das Virus über viele Wochen bis Monate (sonst 10-14 Tage) im Körper, und hat entsprechend Zeit sich zu verändern. Aber auch dass das Virus zwischendurch wieder in Tieren war, und zurück zum Menschen kam ist eine Möglichkeit; oder dass Zwischenstufen unerkannt und kleinräumig zirkulierten. Insgesamt zeigt Omikron aber, dass der „Variantenraum“ des Virus, den es ohne langwierige Entwicklungen erreichen kann, vielleicht deutlich vielfältiger ist als die „Mutationsstille“ nach dem Aufkommen von Delta vermuten ließ.

Link zur hier zusammengefassten Analyse:
https://virological.org/t/selection-analysis-identifies-significant-mutational-changes-in-omicron-that-are-likely-to-influence-both-antibody-neutralization-and-spike-function-part-1-of-2/771
https://virological.org/t/selection-analysis-identifies-significant-mutational-changes-in-omicron-that-are-likely-to-influence-both-antibody-neutralization-and-spike-function-part-2-of-2/772

3. Dezember: Fibrose bei COVID-19

Wichtig bei schwereren Verläufen der Krankheit COVID-19 ist die problematische Reaktion von Zellen des eigenen Immunsystems auf das Coronavirus SARS-CoV-2. Eine neue Charité-Studie zeigt, wie das auch zu Verhärtung des Lungegewebes führt (Fibrose).
Untersucht wurden Zellen, die aus der Lunge von COVID-19-Patient*innen herausgespühlt wurden. Im Fokus waren „Fresszellen“ (Macrophagen/Monocyten), die überall im Körper zirkulieren unter anderem Viren wie das Coronavirus aufnehmen. Diese Fresszellen wurden in verschiedene Gruppen eingeteilt mit verschiedenen Genaktivierungs-Zuständen. Eine Gruppe davon ähnelte denen, die in der Krankheit „Idiopathische Lungenfibrose“ gefunden werden. Dabei verhärtet sich die Lunge mehr und mehr durch die Bildung von Bindegewebe. In den Daten zeigte sich, dass das durch die erwähnte Gruppe von Fresszellen angeregt wird, also dass diese die Lungenverhärtung (mit-)verursachen. Unter dem Mikroskop wurden in den Lungen von an COVID-19 Verstorbenen denn auch beginnende Lungenverhärtungen gesehen. Schlussendlich wurden Fresszellen aus dem Blut von gesunden Menschen im Labor mit SARS-CoV-2 oder Grippeviren behandelt. Aber nur SARS-CoV-2 aktivierte in diese Zellen die Gene, die schlussendlich zu den Lungenverhärtungen führten.

Link zur Studie: https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)01383-0

30. November: Wie können wir vermuten was bei Omikron anders ist?

Von der neuen Omikron-Variante des Coronavirus SARS-CoV-2 ist bisher nur die Erbgutsequenz mit Sicherheit bekannt. Hier zusammengefasst, wie damit trotzdem schon gut begründete Vermutungen über die Eigenschaften von Omikron gemacht werden können.
Die Erbgutsequenz zeigt uns, wo welche Bausteine (= Aminosäuren) in den Proteinen sind, aus denen das Virus aufgebaut ist. Auffällig bei Omikron ist, das relativ viele Bausteine im Spike-Protein auf der Virusoberfläche verändert sind gegenüber dem Ursprungsvirus. Das Spike-Protein ist ein wichtiger Angriffspunkt für unser Immunsystem, und Veränderungen darin können das Virus etwas weniger empfindlich gegen Immunität durch Impfung oder vorhergehende Infektion machen.
In den letzten Jahren gab es nun viele Studien, die in Laborexperimenten simuliert haben, wie solche Veränderungen aussehen könnten. In einer solchen Studie aus New York wurde ein Virusmodell im Labor mit Blut von Genesenen „unter Druck“ gesetzt. Durch die Antikörper in dem Blut wurden neu entstehende Virusvarianten begünstigt, die von den Antikörpern nicht mehr so gut erkannt wurden: weil einzelne Bausteine (also Aminosäuren) ausgetauscht wurden. Einige von diesen Baustein-Austauschungen sind nun auch in der Omikron-Variante zu sehen. Und das ist ein Hinweis darauf, dass diese weniger empfindlich ist gegen Immunität durch Impfung oder vorhergehende Infektion.
Interessanterweise gab es Veränderungen nur in relativ kleinen Regionen im Spike-Protein. Ein Grund dafür könnte sein, dass die unveränderten Regionen für die Funktion des Spike-Proteins so wichtig sind, dass Veränderungen darin das Virus zu stark bremsen. Eine andere zweite interessante Erkenntnis war, dass eine künstliche, „perfekt unempfindliche“ Variante des Spike-Proteins weder vom Blut von Geimpften noch von Genesenen neutralisiert werden konnte, aber vom Blut von genesen und dann geimpften. Die Studie zeigt also, welche Veränderungen in neuen Virusvarianten das Virus weniger empfindlich machen, aber auch dass noch unbekannte Mechanismen des Immunsystems auch sehr „unempfindliche“ Varianten noch erkennen können.
Link zur Studie: https://www.nature.com/articles/s41586-021-04005-0

26. November: Veränderungen im Spike-Protein

Auf der Oberfläche des Coronavirus ist das Spike-Protein. Dieses Teil des Virus und alle Veränderungen darin werden besonders intensiv erforscht. Hier zusammengefasst warum das so ist, und welche Muster in diesen Veränderungen bisher gefunden werden.
Das Spike-Protein hat zwei zentrale Funktionen. Erstens heftet sich damit das Virus an und verschmilzt mit unseren Zellen. Jede Veränderung, die diesen Vorgang besser macht, macht das Virus schlussendlich ansteckender. Zweitens ist das Spike-Protein der Hauptangriffspunkt für die Antikörper unseres Immunsystems. Damit können Veränderungen darin auch die Impfung weniger effizient machen. Bisher haben sich vor allem (zufällig entstandene!) Veränderungen durchgesetzt, die das Virus ansteckender machen. Die Varianten Beta/Gamma (erstmals in Südafrika/Brasilien beobachtet) waren sehr wahrscheinlich impfresistenter, aber weniger ansteckender als Delta. Mit der zunehmend geimpften/genesenen Bevölkerung werden nun die Veränderungen wichtiger, die das Virus etwas resistenter gegen die Impfung machen. Es gibt also zwei Richtungen, in denen sich das Virus veränderen kann, und bei jeder neuen Variante ist die Frage: Ist sie ansteckender, oder impfresistenter, oder beides?
Nun geschehen alle diese Veränderungen auf relativ kleinem Raum. In einer Analyse von über einer Million Virus-Erbgut-Sequenzen von überall auf der Erde zeigten sich vor allem zwei Dinge: es gibt „hotspots“ für Veränderungen auf dem Spike-Protein, also Orte an denen viele Veränderungen beobachtet wurden – und daneben gibt es auch große Teil des Spike-Proteins, die sich kaum verändern. Die naheliegende Erklärung dafür ist, dass Veränderungen dort biochemisch nicht „toleriert“ werden können, d.h. damit würde das Spike-Protein nicht mehr richtig funktionieren. Zudem waren einige Veränderungen miteinander gekoppelt, d.h. es müssen zwei Veränderungen gleichzeitig geschehen damit das Spike-Protein weiterhin funktioniert.
Insgesamt ermöglichen solche Studien, die möglichen zukünftigen Entwicklungen des Spike-Proteins vorauszusagen, und den möglichen Effekt neuer Veränderungen einzuordnen.
Link zur Studie: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2665928X21000258
#CoronaInfo vom Februar zum Thema: https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/10/22/coronainfo-dritter-teil/#0202

23. November: Die Antigen-Erbsünde

Unser Immunsystem hat eine spezielle Eigenschaft mit dem Namen „Antigen-Erbsünde“, die bei Infektionen mit ähnlichen Viren wichtig werden kann. Hier zusammengefasst was diese „Erbsünde“ genau ist und welche Bedeutung sie beim Coronavirus hat.
Als Reaktion auf eine Virusinfektion stellt unser Immunsystem viele verschiedene Antikörper her, die jeweils eine bestimte Stelle auf dem Virus erkennen. Nun sind sich manche Viren, und damit auch die von den Antikörpern erkannten Teile, einigermaßen ähnlich. Das ist beispielsweise beim Pandemie-Coronavirus SARS-CoV-2 und dem am nächsten verwandten Erkältungs-Coronavirus OC43 der Fall. Fast alle von uns haben ein Immungedächtnis gegen das ständig zirkulierende OC43. Wenn jetzt aber eine Infektion mit SARS-CoV-2 kommt (oder die Impfung dagegen), werden nicht nur neue Antikörper gegen SARS-CoV-2 gemacht. Sondern es wird zu einem guten Teil auch das Immungedächtnis gegen das OC43 aktiviert. Dadurch werden viele Antikörper (nochmals) hergestellt, nämlich die gegen OC43 – die aber gegen SARS-CoV-2 wenig bis nichts helfen. Wegen dieser „Erbsünde“ wird die Reaktion des Immunsystems also weniger wirksam.
Eine Studie aus den USA hat nun bei 10 Menschen nach SARS-CoV-2-Infektion sowie bei 28 Menschen nach Impfung den Anstieg der Antikörper gegen das Spike-Protein von OC43 und SARS-CoV-2 untersucht. Das Spike-Protein ist auf der Oberfläche der Viren und in den zur Zeit verwendeten Impfstoffen drin. Der erste Teil des Spike ist relativ unterschiedlich zwischen den beiden Viren, der zweite Teil ist sich recht ähnlich. Wie erwartet führten sowohl Infektion wie auch Impfung zu einem starken Anstieg von Antikörper gegen das SARS-CoV-2-Spike – aber eben auch zu vielen Antikörpern gegen das OC43-Spike. Wie erwartet wegen der höheren Ähnlichkeit galt das vor allem für den zweiten Teil des Spike-Protein. Im Vergleich zur Impfung kamen bei der Infektion es etwas mehr OC43-Antikörper und etwas weniger SARS-CoV-2-Antikörper dazu, d.h. die „Erbsünde“ war bei der Infektion stärker.
Ob die Antigen-Erbsünde nun tatsächlich eine wesentliche Rolle spielt bei SARS-CoV-2, ist weiter Gegenstand der Forschung; eine Hypothese ist, dass sie in einigen schweren Krankheitsverläufen relevant sein kann.

Link: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2021.09.30.21264363v1.full

19. November: Ansteckungen mit Erkältungscoronaviren und T-Zellen

Seit Beginn der Pandemie wird intensiv diskutiert, ob und wie vorangegangene Infektionen mit den vier Erkältungs-Coronaviren auch vor SARS-CoV-2 schützen. Hier zusammengefasst eine neue Studie, die diese These stützt.
In dieser Studie werden T-Zellen untersucht, diese erkennen infizierte Zellen im Körper und räumen sie weg. Denn diese präsentieren kleine Schnipsel von Virus-Bausteinen auf ihrer Oberfläche. Gedächtnis-T-Zellen, die diese Schnipsel erkennen, werden dann aktiv. Diese Gedächtnis-T-Zellen werden sehr effektiv durch Impfung und vorhergegangen Infektion erzeugt, und machen folgende Ansteckungen weniger schlimm, bzw. verhindern sie mehr oder weniger vollständig. Die Schnipsel von Virus-Bausteinen von Erkältungs-Coronaviren und SARS-CoV-2 ähneln sich stellenweise so sehr, dass T-Zellen von den (sehr häufigen) Erkältungs-Coronavirus-Ansteckungen in gewissen Fällen auch SARS-CoV-2-infizierte Zellen erkennen können.
In einer Gruppe von Gesundheitspersonal, von der vor/während der Pandemie immer wieder Blutproben genommen wurden zeigte sich: wer solche breit wirksamen Anti-Corona-T-Zellen schon vor der Pandemie hatte, hatte häufiger sehr milde/kaum erkannte Infektionen.
Dabei vermehrten sich diese breit wirksamen Anti-Corona-T-Zellen sehr, was darauf hindeutet, dass sie durch die SARS-CoV-2-Infektion tatsächlich aktiviert wurden – weil sie eben nicht nur die Schnipsel der Erkältungscoronaviren erkennen sondern auch die von SARS-CoV-2.
Unklar ist, warum einige diese breit wirksamen T-Zellen haben und andere nicht; denn Erkältungscoronaviren zirkulieren ständig. Sie könnten aber ein Faktor sein, warum die Ansteckung mit SARS-CoV-2 eine so große Spannbreite von Krankheits-Schweregraden hervorruft.

Link zur Studie: https://www.nature.com/articles/s41586-021-04186-8

17. November: Wie gut wirkt die Impfung gegen schwere Krankheitsverläufe?

Eine wichtige Frage zur Zeit ist: Wie lange hält die Wirksamkeit der Corona-Impfung an, v.a. gegen schwere Verläufe mit Krankenhauseinweisung? Ein Überblick über einige Studien, und welche Mängel die oft zitierte Analyse aus Schweden hat.
Vier Studien aus Kalifornien/USA (im Gegensatz zu den anderen erwähnten hier auch begutachtet), North Carolina/USA, Québec und British Columbia (Kanada) und Großbritannien zeigen hierbei ein relativ einheitliches Bild. Bei allen vieren war der Schutz der Impfung gegen schwere Krankheitsverläufe, die einen Krankenhausaufenthalt notwendig machen, auch sechs Monate nach der Impfung noch um 90%. Bei den Studien aus Kalifornien und GB wurde auch die Wirksamkeit der Impfung abhängig vom Alter unterschieden. Nicht unerwartet nahm bei älteren Menschen die Schutzwirkung der Impfung mit der Zeit schneller abnimmt als bei jüngeren. Auch beim Vergleich der Impfstoffe (GB und North Carolina) der Impfstoffe ist nicht überraschend, dass die Wirksamkeit der Adenovirus-Vektorimpfstoffe (v.a. J&J/Janssen mit nur einer Dosis) über die Zeit eher abnimmt als die der RNA-Impfstoffe.
Die Studie aus Schweden dagegen gibt eine Impfeffzienz gegen schwere Krankheit nach sechs Monaten von nur noch ungefähr 40% an. Die Zahlen der Krankenhauseinweisungen sind aber sehr gering, und daher ist der mögliche statistische Fehler sehr groß. In der Kontrollgrupe nach mehr als 6 Monate sind nur noch 6 Krankenhauseinweisungen drin. Wenige Fehler bei der Datenerhebung können dann einen großen Effekt haben. Insgesamt wurden bei dieser Studie gut 1000 Krankenhauseinweisungen miteinbezogen. Bei der aus Kalifornien waren es 12000, bei denen aus GB und North Carolina sogar über 20000. Grundsätzlich machen große Zahlen solche Erkenntnisse sicherer, und entsprechend sind die möglichen Fehlerspannen dieser Studien auch kleiner. Zudem ist die Abbildung S1 der Studie aus Schweden irreführend, weil sie eine kontinuierliche Kurve aus einzelnen Werten interpoliert (erstes Bild). Die m.E. korrekte Darstellung der Daten aus Tabelle S2 wäre wie im zweiten Bild.

Übernommen wurde diese irreführende Darstellung auch vom Wissenschaftsmagazin „Spektrum“ . Zudem wurde dort, was durchaus problematisch ist, die Fehlerspanne weggelassen. Insgesamt stehen vier Studien mit sehr kleinen Fehlerspannen bei 6 Monaten Zeiten nach Impfung einer gegenüber, die stark abweichende Werte hat, aber auch große Fehlerspannen. Auch wenn das noch keinen Konsens bedeutet, ist letztere daher sehr vorsichtig zu betrachten.

Studienübersicht:
Kalifornien: https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(21)02183-8/fulltext
Großbritannien: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2021.09.15.21263583v2.full-text
North Carolina: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2021.10.25.21265304v1.full-text
Kanada: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2021.10.26.21265397v1.full-text
Schweden: https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=3949410

Artikel Spektrum: https://www.spektrum.de/news/corona-impfung-welche-impfstoffe-schuetzen-wie-lange/1945216

12. November: Wie entstehen Schäden im Gehirn?

Eine Ansteckung mit dem Coronavirus SARS-CoV-2 kann viele Organe im Körper schädigen. Wie fast überall außerhalb der Atemwege ist auch beim Gehirn die Frage: verursacht das Virus den Schaden direkt, oder ist es wegen des fehlgeleiteten Immunsystems?
Das Virus könnte auf zwei Wegen ins Gehirn kommen: erstens durch die Nase (wo es sich sowieso stark vermehrt) und die Riechnerven zwischen Nase und Gehirn. Die Nervenzellen gleich hinter der Nase sind oft vom Virus befallen, was wohl auch wesentlich ist für der Geruchsverlust, den viele spüren. Dagegen wird das Virus näher zum Gehirn hin aber immer seltener messbar. Der zweite Weg ist durch die „Blut-Hirn-Schranke“, die das Gehirn vor Krankheitserregern im Blut schützt.
Da wegen starker Entzündungen und Blutgefäßschäden als Teil von COVID-19 diese Schranke auch beschädigt werden, könnte das direkte Infektionen im Hirn begünstigen. Andererseits wird im Blut und auch in der Hirn-Rückenmarks-Flüssigkeit selten Virus gefunden. Daher gehen die Meinungen insgesamt eher in die Richtung, dass indirekte (trotzdem durch das Virus ausgelöste) Reaktionen des Körpers das Gehirn schädigen. Dazu gehören bspw. Schlaganfälle durch erhöhtes Thromboserisiko. Zudem hat ein detaillierte Untersuchung der Gehirne von an COVID-19 verstorbenen Menschen gezeigt, dass einige Zellarten Zustände annehmen, die denen in neurodegenerativen Krankheiten ähneln. Bei diesen Studien ist immer zu berücksichtigen, dass bei Menschen das Gehirn fast nur bei Verstorbenen untersucht werden kann. Laborexperimente sind einfacher, werden aber oft mit Krankheitsmodellen gemacht, die die Biologie im Menschen nur begrenzt abbilden.
Insbesondere wegen LongCovid werden vermehrt Autoantikörper untersucht – also Antikörper, die der Körper gegen sich selber herstellt. Trifft es dann bspw. Proteine im Gehirn, kann das wiederum neurologische Schäden wie langfristige chronische Müdigkeit hervorrufen.

Links:

Übersichtsartikel:
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2021.698169/full
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8577294/
https://fluidsbarrierscns.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12987-021-00267-y

Einzelzellkernanalyse von an COVID-19 Verstorbenen: https://www.nature.com/articles/s41586-021-03710-0

Virus durch Nase ins Hirn: https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/10/22/coronainfo-dritter-teil/#1214
Autoantikörper/LongCovid: https://emanuelwyler.wordpress.com/2021/02/18/coronainfo-vierter-teil/#0521

9. November: Paxlovid und Molnupiravir

In den letzten zwei Wochen sind zwei vielversprechende neue mögliche Corona-Medikamente bekanntgeworden, nämlich Paxlovid von Pfizer und Molnupiravir (Merck). Hier zusammengefasst was es damit auf sich hat, und was v.a. bei Ersterem bemerkenswert ist.
Grundsätzlich ist es schwierig, gegen akute Viruserkrankungen wie Corona oder Grippe Medikamente zu machen. Wenn Symptome auftreten, ist das Virus oft schon auf derm Rückzug. Die Krankheit COVID-19 liegt v.a. an vom Virus ausgelösten, fehlgeleiteten Immunreaktionen. Medikamente, die direkt gegen das Virus wirken (und nicht die Immunreaktionen dämpfen), müssen daher so früh wie möglich gegeben werden, um noch etwas zu bewirken. Oder sie werden präventiv genommen, bspw. bei Virusausbrüchen in Altersheimen. Entsprechend war bei Paxlovid die Wirksamkeit besser, wenn es innerhalb der ersten drei statt fünf Tage nach Symptombeginn gegeben wurde. Sehr wichtig ist auch, dass beide Medikamente als Tablette genommen werden können und nicht, wie frühere mögliche Medikamente als Spritze/Infusion. Denn nach einem positiven Virus-Test müssten sie sofort genommen werden.
Die beiden Medikamente richten sich gegen verschiedene Teile des Virus. Molnupiravir, ursprünglich gegen Grippe entwickelt, wird in infizierten Zellen bei der Vermehrung des Viruserbgutes darin eingebaut, und macht es damit fehlerhaft und unbrauchbar. Paxlovid dagegen blockiert die virale Protease, die die Kopiermaschinerie des Virus „zurechtschnippelt“. Diese Protease zu treffen wurde schon lange diskutiert, trotzdem ist es erstaunlich, wie schnell die Wissenschaftler*innen bei Pfizer eine Substanz finden konnten die so wirksam und dann auch noch bequem in Tablettenform verabreichbar ist. Auf Grund des Ziels sind m.E. bei Paxlovid auch weniger Nebenwirkungen zu erwarten als bei Molnupiravir.
Da wie gesagt Geschwindigkeit entscheidend ist, wird es darum gehen, ein System zu finden mit dem die Medikamente sofort nach einer möglichst frühen Diagnose gegeben werden – oder präventiv im Umfeld von Ansteckungen.

Links:
Paxlovid: https://www.pfizer.com/news/press-release/press-release-detail/pfizers-novel-covid-19-oral-antiviral-treatment-candidate
Molnupiravir: https://www.merck.com/news/merck-and-ridgebacks-investigational-oral-antiviral-molnupiravir-reduced-the-risk-of-hospitalization-or-death-by-approximately-50-percent-compared-to-placebo-for-patients-with-mild-or-moderat/
CoronaInfo zu anderen Protease-Hemmern: https://emanuelwyler.wordpress.com/2021/08/18/coronainfo-funfter-teil/#0816
Weitere CoronaInfos zu Medikamenten: https://emanuelwyler.wordpress.com/2021/02/18/coronainfo-vierter-teil/#0623 und https://emanuelwyler.wordpress.com/2021/02/18/coronainfo-vierter-teil/#0216

5. November: „Natural-Killer“-Zellen in COVID-19

Bei schwereren Verläufe der Krankheit COVID-19 (d.h. mit beginnender Atemnot oder schlimmer) löst die Virusinfektion auch einige „Entgleisungen“ des Immunsystems aus. Einen neuen Aspekt davon zeigt eine Studie der Charité, hier zusammengefasst.
Dabei geht es um die „Natural Killer“-Zellen (NK-Zellen), eine Art von Immunzellen, die infizierte Zellen im Körper erkennen und zerstören. Sie sind sehr wichtig, um das Virus frühzeitig einzudämmen, und die Infektion zu stoppen. In einer ersten Beobachtung fand die Studie, dass bei Patient*innen mit weniger NK-Zellen die Menge Virus nach Ansteckung langsamer abnahm. Es war aber nicht nur die Menge wichtig, sondern auch die Qualität der NK-Zellen. Denn in Laborexperimenten waren die NK-Zellen von COVID-19-Patient*innen, die im Krankenhaus lagen, weniger gut in der Lage, die Virusvermehrung in Zellen in der Petrischale abzubremsen.Der Grund dafür ist wahrscheinlich: Die Fähigkeit der NK-Zellen, infizierte Zellen zu zerstören, ist bei schwereren COVID-19-Fällen schwächer – im Vergleich mit den NK-Zellen von Gesunden oder von Menschen mit anderen Atemwegserkrankungen.
Eine (oder *die*) Ursache dafür ist gemäß der Studie dass die NK-Zellen in schwereren COVID-19-Fällen nicht die richtigen Gene aktivieren – was daran liegt dass ein spezifischer Botenstoff des Immunsystems (genannt TGFbeta) insgesamt, oder zum falschen Zeitpunkt zu stark produziert wird. Warum das so ist, ist dann die nächste Frage – es fügt sich aber in das Bild ein, das verschiedene Mechanismen im Immunsystem, und vor allem die Produktion von dessen Botenstoffen durch die Virusinfektionen auf eine Art und Weise „durcheinandergebracht werden“, dass eine schwere Krankheit entstehen kann.

Link zur Studie: https://www.nature.com/articles/s41586-021-04142-6

2. November: warum ist die Delta-Variante so ansteckend?

Seit Juni dominiert die Delta-Variante des Coronavirus die Pandemie. Warum sich diese Variante so schnell ausbreiten und die anderen Varianten verdrängen konnte, hat eine hier zusammengefasste Studie im Detail untersucht.
Was schon vorher bekannt war, und hier nochmals bestätigt wurde: die Delta-Variante umgeht die Immunität durch Impfung oder vorangegangene Infektion nicht sehr gut. Das geschieht bei Beta und Gamma (erstmals in Südafrika bzw. Brasilien beobachtet), viel mehr. Umso größer müssen andere Vorteile von Delta sein, damit es sich auch in einer zunehmend immunen Bevölkerung durchsetzen kann.
Auf der Oberfläche des Virus ist das Spike-Protein (das auch in den Impfstoffen drin ist). Bei der Infektion einer Zelle im Körper heftet sich das Virus mit dem Spike zuerst an ein bestimmtes menschliches Protein auf Zelloberflächen (ACE2). In einem zweiten Schritt verschmilzt das Spike-Protein die Hülle des Virus mit der Hülle der Zelle. Dadurch kommt das Virus-Erbgut in die Zelle hinein, und das Virus beginnt sich zu vermehren.
Bei der Delta-Variante ist nun vor allem dieser zweite Schritt, das Verschmelzen, viel schneller als bei den anderen Varianten. Das bedeutet erstens, dass es eine kleinere Virusmenge braucht für eine Ansteckung – die damit wahrscheinlicher wird.Zweitens kommt das Virus dann in Zellen rein, die nur wenig ACE2 auf ihrer Oberfläche haben (die Menge ACE2 ist sehr unterschiedlich auf den verschiedenen Zelltypen unserer Körpers). Eine Folgerung daraus könnte sein, dass ein größerer Teil der Zellen in Hals/Nase überhaupt infiziert sind und Virus produzieren – und wenn mehr Virus produziert wird, ist man wiederum ansteckender. Die Delta-Variante kann sich also (was Beta/Gamma könnten) nicht deswegen besser gegen die Impfung behaupten, weil sie teilweise immun ist, sondern weil sie sich schneller und effizienter ausbreitet.

Link zur Studie: https://www.science.org/doi/10.1126/science.abl9463

29. Oktober: vermehrt sich das Virus in den Zellen der Blutgefässwände?

Seit Pandemiebeginn wird diskutiert, ob das Coronavirus auch Organe außerhalb der Atemwege infizieren kann. Viele wissenschaftliche Artikel, die sowas zeigten, wurden inzwischen widerlegt. Hier zusammengefasst eine Studie zu den Blutgefäßwänden. Das Blut im Körper strömt durch kleinere und größere Blutgefässe, deren Wände „Endothel“ genannt werden. In schwereren Fällen von COVID-19 werden immer wieder Beschädigungen dieses Endothels gefunden, sowie Blutverklumpungen (Thrombosen).
Grundsätzlich war die Frage, ob diese Schäden durch direkte Virusvermehrung im Endothel stattfinden, oder durch eine Entzündungsreaktion, die von Botenstoffen des Immunsystems ausgelöst wird. Hier wurde Lungengewebe von an COVID-19 verstorbenen untersucht, und wie in mit dem Virus angesteckten Affen oder Hamstern wurde zwar viel Virus in der Lunge gefunden, aber nicht im Endothel der Blutgefässe in der Lunge. Danach wurden Zellen des Endothels im Labor kultiviert, die einerseits die „Eintrittspforten“ des Virus nicht aufwiesen. Andererseits fand in diesen Zellen auch mit sehr großen Mengen dazugegebenem Virus keine Virusvermehrung statt. Trotzdem begannen die Endothel-Zellen darauf Entzündungen auslösende Botenstoffe zu produzieren, wenn auch in geringen Mengen.
Ein „Nachbau“ der Situation in der Lunge, in der dem Endothel benachbarte Lungenzellen infiziert wurde, führte ebenfalls zu einer solchen leichten Entzündungsreaktion, d.h. Endothel-Zellen reagieren selber auf Immun-Botenstoffe die von infizierten Zellen produziert werden.Insgesamt ist die Schlussfolgerung dieser Studie, dass eine direkte Infektion von Zellen des Endothels in COVID-19 kaum vorkommt, und Schäden der Blutgefässe daher von der Entzündungsreaktion verursacht sind.

Link: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cti2.1350

25. Oktober: was ist ein Replicon?

Mit dem Coronavirus SARS-CoV-2 im Labor zu arbeiten ist aufwändig wegen der Biosicherheit, bspw. braucht es einen Helm mit Atemgerät. Um das zu vereinfachen, werden daher sogenannte „Replicons“ gemacht – hier zusammengefasst was das bedeutet.
Zuerst wird das Erbgut des Virus mit Hilfe von Hefe zusammengebaut. Dabei wird aber das Spike ausgelassen: das ist der Bestandteil des Virus, der bei einer Ansteckung an unsere Zellen koppelt; und der auch den Impfstoff gegen das Coronavirus ausmacht. Damit ist alles da in dem Replicon des Virus, aber es ist nicht mehr ansteckend. Das bedeutet, dass man nun auch in der einfacheren Schutzstufe 2 damit arbeiten kann. Die einzelnen Bestandteile des Virus lassen sich damit experimentell einfacher studieren. Dieses Replicon wird nun mit der sogenannten „Elektroporation“ in Zellen im Labor eingebracht, in denen sich es sich auch vermehrt (=repliziert, daher „Replicon“).
In dem Artikel hier wird nun ein Bestandteil des Virus, das Nsp1, in dem Replicon inaktiviert. Dadurch wird das Replicon, wie erwartet, empfindlicher gegen antivirale Immun-Botenstoffe (Interferone). Das zeigt, dass sich mit dem Replicon solche Experimente einfacher und auch sicherer machen kann, da man ja nicht mit dem richtigen Virus hantieren muss. Um trotzdem eine Ansteckungsrunde zu simulieren (um bspw. Antikörper zu testen), kann Spike-Protein dazugegeben werden. Das so produzierte Virus kann dann noch einmal neue Zellen anstecken, kommt dann aber nicht mehr weiter.
Randnotiz: diese Arbeit stammt aus der Arbeitsgruppe des diesjährigen Nobelpreisträgers Charles Rice. In den 1990ern hat er wesentlich dazu beigetragen, eine Laborversion des Hepatitis-C-Virus verfügbar zu machen, was entscheidend dafür war dass jetzt so gute Hepatitis-Medikamente möglich geworden sind.

Link zum Artikel: https://www.science.org/doi/10.1126/science.abj8430
CoronaInfo zu Nsp1: https://emanuelwyler.wordpress.com/2021/02/18/coronainfo-vierter-teil/#0219

15. Oktober: das Schutzkorrelat

Was es in der Coronapandemie noch nicht gibt, aber dringend gebraucht wird: einen einfach zu bestimmender Messwert, der angibt ob jemand (mit hoher Wahrscheinlichkeit) immun ist. Was hat es mit diesem sogennanten „Schutzkorrelat“ auf sich?
Bei Masern ist dieses Schutzkorrelat (englisch „correlate of protection“) eindeutig/absolut bestimmt: ab einem Antikörper-Wert von 120 mIU pro Milliliter gilt man als immun. In Deutschland muss seit 2020 dieser Schutz nachgewiesen werden, um bspw. in einer Schule arbeiten zu können. Dieser Grenzwert geht auf eine relativ kleine Studie von 1990 zurück (Maserimpfungen gibt es seit den 1960ern), und ist nicht ganz unumstritten, hat aber weiterhin Bestand.
Aktuell beim Coronavirus würde ein solches Schutzkorrelat u.a. Studien mit neuen/angepassten Impfstoffen erleichtern, bei immungeschwächten Personen anzeigen ob Auffrischimpfungen notwendig sind, usw. Die Frage ist nun, welcher Messwert wirklich geeignet ist. Da Coronaviren (fast) nicht ins Blut gehen, im Gegensatz zu Masernviren, sind Antikörperbestimmungen aus dem Blut nicht ganz so aussagekräftig. Messungen von bspw. T-Zellen wären evtl. besser, sind aber wohl zu aufwändig für eine wirklich breite Anwendung. Daher werden nun u.a. Messungen von „neutralisierenden“ Antikörpern erwogen, also wie gut eine Blutprobe tatsächlich das Virus neutralisiert. Denn das bloße Vorhandensein von Antikörpern gegen Virusbestandteile ist wohl zu ungenau, auch wenn sie schon einen guten Hinweis geben. Auch da braucht es aber noch eine Definition, bei welchem Wert ein Schutz genug wahrscheinlich ist.
Insgesamt braucht es für den Messwert also einen „Kompromiss“, der einfach genug zu messen, aber doch aussagekräftig ist – und darüber besteht zur Zeit noch keine Einigkeit unter den Fachleuten.

Zusammenfassung und weiterführende Links: https://www.nature.com/articles/s41591-021-01432-4
Schutzkorrelat bei Masern: https://academic.oup.com/jid/article/221/10/1571/5610905

13. Oktober: entstehen Autoantikörper nach Virusinfektion?

Schwerere Fälle von COVID-19 wie auch Langzeitfolgen nach der Virusinfektion („LongCovid“) werden vom eigenen Immunsystem mitverursacht. Ein Teil davon sind die sogenannten „Autoantikörper“ – hier die Zusammenfassung einer Studie dazu.
Normalerweise macht unser Immunsystem Antikörper gegen alles was von außen in den Körper kommt, also Viren usw. Eigentlich verhindert das Immunsystem, dass (oft schädliche) Antikörper gegen den eigenen Körper entstehen. Bei Autoimmunkrankheiten wie Jugenddiabetes kann das geschehen, und, wie auch diese Studie zeigt, bei einer Infektion mit SARS-CoV-2. Auch hier wurden viele Autoantikörper gegen Botenstoffe des Immunsystems gesehen. Dazu kamen auch noch Autoantikörper gegen weitere körpereigene Proteine – aber nicht gegen alle möglichen, sondern in jeder Person gegen einige wenige.
Besonders interessant ist, dass diese Autoantikörper oft mit der COVID-19-Erkrankung entstehen, und nicht schon vorher da waren – wobei noch weitergehende Studien folgen müssen, um das zu bestätigen. Wie können die Autoantikörper schaden? Sie (gerade diejenigen gegen Immun-Botenstoffe) können bspw. das Immunsystem durcheinanderbringen, und die COVID-19 kennzeichende, zu starke Entzündung verursachen. Oder wenn sich in den Blutbahnen „Klumpen“ mit den Autoantikörpern bilden würden, gibt es Gefässschädigungen und -verstopfungen.
Als mögliche Ursache wird erwähnt, dass in der starken Immunreaktionen auf das Virus die Mechanismen, die uns gegen solche Autoantikörper schützen, außer Kraft gesetzt werden. Aber auch Ähnlichkeiten von Virus-Proteinen mit körpereigenen Proteinen sind möglich, oder dass Virusproteinen mit körpereigenen Proteinen so wechselwirken, dass sie de Immunsystem „zum Fraß vorgeworfen“ werden.

Link zur Studie: https://www.nature.com/articles/s41467-021-25509-3

CoronaInfo zu Autoantikörpern vom 21. Mai 2021: https://emanuelwyler.wordpress.com/2021/02/18/coronainfo-vierter-teil/#0521

8. Oktober: eine genetische Variante beeinflusst den Schweregrad von COVID-19

Nach einer Ansteckung mit dem Coronavirus SARS-CoV-2 werden die einen schwer krank, die anderen haben nur eine leichte Erkältung. Eine neue genetische Erklärung für diese große Unterschiedlichkeit beschreibt eine hier zusammengefasste Studie.

Bekannte Risikofaktoren wie Alter, Geschlecht oder Vorerkrankungen (bspw. hoher Blutdruck oder Diabetes) erklären zu einem Teil, warum Menschen so verschieden schwer krank werden. Daneben muss es aber noch mehr Dinge geben, die das beinflussen.

Einige genetische Ursachen (d.h. „Veranlagungen“) sind schon bekannt, in dieser Studie wurde nun eine weitere untersucht. Dabei geht es um ein Protein (Eiweiß) des „angeborenen Immunsystems“, also der Teil des Immunsystems, der nichts zu tun hat mit Antikörper, T-Zellen, Impfungen usw. Dazu gehören Proteine, die in unsere Zellen eindringende Viren erkennen, und danach „Alarmsignale“ erzeugen. Hier wurde das Protein „Oas1“ untersucht, das das Erbgut von bestimmten Viren (darunter Coronaviren, aber bspw. nicht Grippeviren oder RSV) erkennt, wenn diese unsere Zellen infizieren. Diese Wirksamkeit ist aber davon abhängig, ob das Oas1 sich frei in der Zelle bewegt, oder in den sogenannten „Membranen“ in der Zelle verankert ist. Diese Membrane unterteilen die Zellen in Abteilungen. Coronaviren vermehren sich an diesen Membranen, und entsprechend war das Oas1 in den Experimenten nur wirksam gegen SARS-CoV-2, wenn es in der Membran verankert war.

Ob der Anker nun aber dran ist am Oas1, ist abhängig von einer kleinen genetischen Variante – und beim Vergleich von schwer und milde Erkrankten zeigte sich: Menschen mit der Variante ohne Anker haben eine höhere Wahrscheinlichkeit eines schweren Krankheitsverlaufs. Diese genetisch bedingten Varianten in Oas1 könnten daher ein Faktor (von vermutlich sehr vielen) sein, der die Schwere des Krankheitsverlauf beeinflusst.

Link zur Studie: https://www.science.org/doi/10.1126/science.abj3624

6. Oktober: Immunität nach Infektion

Nach einer Ansteckung mit dem Coronavirus gilt man für 6 Monate offiziell als geschützt wie nach einer Impfung. Wie kam es zu diesen 6 Monaten, und warum ist die Gesellschaft für Virologie nun dafür, dass dies für 12 Monate gilt?

Der einfachste Weg, Immunität gegen das Virus zu messen, ist ein Antikörpertest. Diese Tests sind günstig, schnell, und brauchen nur sehr wenig Blut. Im letzten Jahr wurden sie innert wenigen Monaten etabliert, und in vielen Studien angewandt. Immer wieder zeigte sich, dass nach einer Infektion die Menge Antikörper gegen das Virus innerhalb von einigen Monaten deutlich abnimmt. Die vorläufige Schlussfolgerung war daher, dass die Immunität nach einer Infektion nicht lange anhält – daher die 6 Monate.
Deutlich aufwändigere Studien, die erst in den letzten Monaten abgeschlossen wurden, haben nun verschiedene Teile des Immun-Gedächtnisses untersucht. Dazu gehören bspw. Untersuchungen von B-Zellen aus dem Knochenmark, oder auch T-Zellen. Man sieht das bspw. daran, dass erst seit Kurzem von Diagnoselaboren neben Antikörpertests auch T-Zell-Tests verkauft werden. Diese sind zudem mit ungefähr 120 Euro sechsmal so teurer als Antikörpertests, und brauchen eine größere Menge Blut.
Zahlreiche wissenschaftliche Studien haben nun aber gezeigt, dass das Immungedächtnis gegen das Virus sehr robust ist, und Genesene auch nach 12 Monaten noch gut geschützt sind vor einer Neuinfektion. Die Schlussfolgerung der Gesellschaft für Virologie ist daher, den Genesenen-Status bei den relevanten Regelungen auf „mindestens ein Jahr“ zu verlängern.

Link zur Stellungnahme der Gesellschaft für Virologie: https://g-f-v.org/2021/09/30/4411/

22. September: Neue Virusvarianten mit Rekombination?

Neue Coronavirus-Varianten gibt es, wenn einzelne “Buchstaben“ im Virus-Erbgut sich ändern, oder verschiedene Virusvarianten gemischt werden. Das Zweite kann geschehen wenn ein Mensch/ein Tier von zwei Varianten gleichzeitig infiziert wird. Diese Mischung wird “Rekombination” genannt. So können auch neue Coronaviren entstehen, wenn in Milliarden von Fledermäusen vielleicht hunderte verschiedener Coronavirusarten herumgehen.
In Großbritannien hat nun eine Studie bis März 2021 in 279 Tausend Proben untersucht, bei denen das Virus-Erbgut bestimmt wurde. In 12 Fällen wurden Virusvarianten gefunden, die aus einer Rekombination hervorgingen.
Vier davon haben sich dann auch kurz ausgebreitet, sind aber mittlerweile “ausgestorben”. Das zeigt, dass Rekombinationen eigentlich wie erwartet selten sind, weil sie ja überhaupt erst möglich sind, wenn zwei verschiedene Varianten in einem Menschen zusammenkommen.
Sie können aber durchaus vorkommen, und theoretisch dem Virus auch eine sprunghafte Entwicklung ermöglichen. Die Autor*innen der Studie betonen daher, wie wertvoll eine permanente Überwachung des Viruserbgutes ist, und wie ständige Infektionen die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass problematischere Virusvarianten entstehen.

Link zur Studie:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867421009843
Rekombination von Coronaviren in Fledermäusen:
https://emanuelwyler.wordpress.com/2021/02/18/coronainfo-vierter-teil/#0531

10. September: Immunität in Hals/Nase

Eine wichtige Frage bei der Corona-Impfung ist: macht sie genügend Immunität in Nase/Hals, um das Virus dort gleich nach der Ansteckung zu stoppen? Zwei Studien, hier zusammengefasst, haben dafür Corona-Antikörper im Speichel gemessen.
Die in den Muskel gespritzten Impfstoffe sind sehr gut darin, Immunität im Blut zu erzeugen. Es braucht sie aber auch in den Schleimhäuten von Nase/Hals, um das Virus sofort zu stoppen – was auch dazu führen würde, dass Geimpfte das Virus nicht weitergeben. Wie erwartet hatte von einer Ansteckung Genesene sehr viele Antikörper gegen das Virus im Speichel. Das war aber auch so bei Menschen die einen RNA-Impfstoff erhalten haben – nicht jedoch bei der Gruppe mit dem Vektor-Impfstoff von Johnson&Johnson. Die naheliegende Erklärung war nun, dass das Antikörper sind, die aus dem Blut gekommen sind. Überraschenderweise war das aber nicht so: die Antikörper hatten eine Struktur als wären sie bei den Schleimhäuten gemacht worden.
Warum die RNA-Impfstoffe diesen sehr günstigen Effekt haben (der dann auch zu ihrer hohen Wirksamkeit beiträgt), ist nicht klar. Es könnte sein, dass das Virus-Spike-Protein (das die Körperzellen aus der RNA machen) nach der Impfung über das Blut die Schleimhäute und eine lokale Immunreaktion hervorruft. Oder dass die Immunreaktion gegen die Impfung im Darm stattfindet, und „wandernde“ Immunzellen erzeugt, die dann auch Nase/Hals erreichen.

Links:
https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2021.08.22.21262168v1
https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2021.08.01.21261297v2

7. September: Fragen zur Anpassung des Impfstoffes an neue Varianten

Beim Grippevirus gibt es zweimal pro Jahr einen neuen Impfstoff. Wie wird die Anpassung des Coronavirus-Impfstoffes laufen? Hier die Fragen, die derzeit diskutiert werden.
1. Wann ist eine Anpassung notwendig? Erste Daten zeigen, dass eine Auffrischung mit dem aktuellen Impfstoff bspw. sehr gut gegen Delta schützt. Und wenn der Impfstoff ausreichend wirkt, gibt es keinen Grund, etwas Neues einzuführen. Wann wird es nicht mehr so sein?
2. Gegen welche Variante wird der neue Impfstoff sein, und wird es (wie bei Grippe) Impfstoffe gegen mehrere Varianten gleichzeitig geben? Im Frühling schien klar dass Beta/Gamma die nächsten Varianten sein würden; diese sind aber mittlerweile verdrängt worden.
3. Welche Anforderungen werden die Zulassungsbehörden an neue Impfstoffe stellen? Muss jeweils das komplette Programm an klinischen Studien durchlaufen werden, oder nur einzelne Schritte davon?
4. Wie schnell/günstig lässt sich die Produktion tatsächlich umstellen? Das ist wichtig auch im Zusammenhang mit den Fragen 2 und 3.
5. Was geschieht mit dem „alten“ Impfstoff, der zumindest jetzt in gigantischen Mengen produziert worden ist? Wer finanziert den Überschuss?
6. Weltweit sind ja hunderte Impfstoffe in der Entwicklung, werden solche schon passend auf neue Varianten hergestellt werden, und damit die jetzigen Hersteller verdrängen?

Link zum Thema Anpassung des Grippe-Impfstoffs:
https://www.cdc.gov/flu/prevent/vaccine-selection.htm

3. September: was geschieht bei Infektion trotz Impfung?

Eine wichtige Frage zur Zeit ist, bei wem trotz Impfung Infektionen mit SARS-CoV-2 geschehen, und welche Folgen sie haben. Das ist wichtig, um abzuschätzen ob und wann Auffrisch-Impfungen sinnvoll sind. Hier zusammengefasst eine Studie aus Großbritannien zum Thema.
Die Studie wertet Daten einer COVID-Symptom-App aus, die 4,5 Millionen Menschen nutzen. In der App werden neben persönlichen Informationen Symptome eingegeben, Impfstatus, Corona-Testresultate usw. Verschiedene Eigenschaften waren häufiger zwischen in der Gruppe der Geimpften mit Ansteckung verglichen mit der Kontrollgruppe mit Impfung aber ohne Ansteckung. Die Unterschiede waren aber relativ klein; so gab es bspw. leichte Hinweise, dass Menschen aus sozial benachteiligten Wohngegenden häufiger trotz Impfung angsteckt wurden. Insgesamt könnten die Resultate auch darauf hindeuten, dass die in dieser Studie untersuchten Umstände nicht sehr relevant sind für die Frage, ob jemand trotz Impfung noch angesteckt wird.
Robuster erscheinen die Resultate zu den Symptomen nach Infektion. Mit Impfung gab es weniger Symptome (öfters auch gar keine), und wenn, dann dauerten sie weniger lange. Wie schon aus anderen Studien bekannt verkleinerte die Impfung auch hier das Risiko einer Krankenhaus-Einweisung besonders stark. Bei den einzelnen Symptomen waren mit Impfung vor allem Fieber, Geruchs-/Geschmacksverlust und Müdigkeit seltener – Niesen hingegen war bei Geimpften und Ungeimpften gleich häufig.

Link zur Studie:
https://www.thelancet.com/journals/laninf/article/PIIS1473-3099(21)00460-6/fulltext

31. August: Immunität nach Impfung über die Zeit bei Jüngeren und Älteren

Zur Zeit wird intensiv diskutiert, ob, wann und bei wem eine dritte Corona-Impfung notwendig sein könnte. Dazu eine Studie der Charité Berlin, die die Immunität in jüngeren (um 35 Jahre) und älteren (um 82 Jahre) Geimpften vergleicht.
Alle Teilnehmenden wurden Anfang des Jahres geimpft. In einer ersten Auswertung siehe (https://emanuelwyler.wordpress.com/2021/02/18/coronainfo-vierter-teil/#0723) zeigte sich, dass die älteren Menschen klar eine Immunantwort zeigten.
Diese war aber deutlich schwächer als bei Jüngeren, und brauchte die zweite Impfdosis viel mehr. Jetzt, sechs Monate nach der Impfung konnte das Blut von nur noch 60% der Älteren die Delta-Variante im Labor neutralisieren, verglichen mit 95% bei den Jüngeren. Die Mengen wirksamer Antikörper im Blut gehen daher bei älteren Menschen wohl deutlich schneller zurück. Auch die T-Zellen waren bei den Jüngeren noch viel aktiver.
Im Vergleich verschiedener aktueller Virusvarianten zeigte sich, dass sich Beta (ehemals B.1.351, erstmals in Südafrika gesehen) wohl noch am besten der Impfung entziehen kann, deutlich besser als Delta.
Insgesamt zeigt die Studie, dass messbare Werte der Immunität wie erwartet mit der Zeit zurückgehen (was aber noch nichts über das Risiko schwerer Krankheitsverläufe nach Infektion mit SARS-CoV-2 aussagt). Bei älteren Menschen war dieser Rückgang deutlich stärker als bei Jüngeren, was für eine Auffrischimpfung für diese Altersgruppe spricht.

Link zur Studie: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2021.08.26.21262468v1

24. August: Interferone und Unterschiede Kinder/Erwachsene

Nach wie vor ist unklar, warum eine Ansteckung mit SARS-CoV-2 so verschiedene Krankheitsbilder macht: von leichten Erkältungen bis lebensbedrohlichen Verläufen. Hier zusammengefasst zwei Studien, die Antworten in Genaktivierungen in Hals/Nase suchen.
In der ersten Studie wurden die Zellen in Nase/Hals von gesunden und mit SARS-CoV-2 angesteckte Kindern und Erwachsenen verglichen. Dabei zeigten sich drei wesentliche Unterschiede. Erstens gab es in den Kindern mehr sogenannte „Neutrophile“. Dieser Typ von Immunzellen bekämpft allgemein Viren, Bakterien oder Pilze, die eingeatmet werden. Zweitens hatten andere Arten von Immunzellen schon ohne Ansteckung eine höhere Aktivierung, und produzierten mehr Warn-Botenstoffe. Und drittens gab es in den Kinderzellen mehr Virus-Sensoren, die bei einer beginnenden Infektion ihrerseits die Produktion von gewissen Warn-Botenstoffen auslösen. Diese, genauer gesagt die sogenannten Interferone, sind Thema der zweiten Studie.
Dort wurde untersucht, welche genaue von den ungefähr 20 verschiedenen Interferonen bei moderat bis lebensgefährlich Erkrankten wie sehr produziert werden. Je nach Schweregrad der Krankheit gab es unterschiedliche Interferon-Kombinationen. Woher diese Unterschiede aber kommen, ist nicht klar. Wichtig ist aber zu wissen, welche Kombination eher schützen: denn Interferonen können auch als Medikamente eingesetzt werden, müssen aber sehr sorgfältig dosiert werden.
Interessanterweise war es nicht so, dass mehr Virus gefährlicher war – es wäre auch umgekehrt möglich, dass mehr Virus eher zu schützenden Interferon-Kombinationen führt. Das ist im Hinblick auf die Delta-Variante wichtig.
Denn die Delta-Variante macht oft viel mehr Virus als bisherige Varianten. Das muss aber demzufolge nicht heißen, dass sie gefährlicher ist, da nicht einfach gilt dass mehr Virus = schwerer krank.

Links:
Vergleich Kinder/Erwachsene: https://www.nature.com/articles/s41587-021-01037-9
Interferone und COVID-19-Schweregrad: https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)00990-9

19. August: Forschungsdaten zeigen und auswerten

In der biomedizinischen Forschung werden Daten fast immer in Bildern dargestellt und gedeutet. Hier einige Beispiele, an Hand unser Arbeit zu was in der Lunge von mit dem Coronavirus infizierten Goldhamstern (Tiermodell für moderates COVID-19) geschieht.

Mehr zu den Inhalten der Publikation:
https://www.mdc-berlin.de/de/news/press/lungenschaeden-bei-covid-19-erkrankungen-verstehen
https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/10/22/coronainfo-dritter-teil/#0114

Zentrales Element der Studie ist die Untersuchung von einigen Zehntausend einzelnen Zellen aus der Lunge. Wir verwenden bekannte Daten, um festzustellen welche Zelle von welchem Typ ist. Oben links bspw. Endothelzellen der Blutgefässwände.

Für die Datenanalyse und Darstellung werden auf dem Computer sogenannte Skript-Sprachen verwendet, hier „R“. Der Computercode muss, wie die Rohdaten, gemeinsam mit der Studie publiziert werden, damit andere die Arbeit nachvollziehen können.

Dann geht es darum, biologische Mechanismen in den Daten zu finden. Diese Graphik stellt daher, wie Zellen des Immunsystems eine bestimmte Klasse von Genen aktivieren wenn sie das Virus aufnehmen – was die starke Entzündungsreaktion in COVID-19 auslöst.

Mikroskopie-Bilder von Lungenstücken, Zellen mit Virus sind rot gefärbt. Unten links ein mit eingewanderten Immunzellen gefüllter Luftkanal. In der Computertomographie von COVID-19-Patient*innen erscheinen solche Stellen, wo kein Luftaustausch mehr statfinden kann, trübe wie Milchglas.

Mit statistischen Methoden muss gezeigt werden, ob ein biologischer Effekt tatsächlich bedeutsam ist. Dargestellt wird das mit Fehlerbalken und Sternchen – hier geht es wieder um die Aktivierung der Immunzellen nach Virusaufnahmen.

Gezeigt wird nur was schön und aussagekräftig ist. Bis dahin ist es aber ein monate- bis jahrelanger Weg, und die meisten Graphiken sind eher… unbrauchbar.

Dafür manchmal mit Katzen!

16. August: wie weiter mit Corona-Medikamenten?

Nach wie vor gibt es kaum Medikamente gegen COVID-19. Warum das so ist und wie es besser werden kann, wird intensiv diskutiert und erforscht. Hier ein aktueller Zwischenstand. –
Wie oft bei akuten Viruserkrankungen, und noch mehr bei SARS-CoV-2, kommen Medikamente gegen das Virus selber meistens zu spät: bis die Krankheit bemerkt wird, ist das Virus im Körper wegen des Immunsystems meistens schon auf de Rückzug.
Die schweren Verläufe von COVID-19 werden aber sowieso meistens vom überschießenden eigenen Immunsystem verursacht. Wirksam sind daher bislang nur das Immunsystem dämpfende Medikamente wie das Corticosteroid Dexamethason bewährt.
Daher werden nun in der neuen Runde der Medikamentenstudien der Weltgesundheitsorganisation solche Immunsystem-Dämpfer getestet. Antikörper gegen das Virus könnten dagegen nur wirken, wenn sie sehr früh oder präventiv (bspw. an Kontaktpersonen) gegeben werden.
Bei der Suche nach Medikamenten direkt gegen das Virus werde oft schon existierende und im Menschen angewendete Stoffe getestet. In einer exzellenten Studie der Universität Chicago wurden 1900 solcher Substanzen nicht direkt gegen SARS-CoV-2 getestet, sondern gegen das verwandte Erkältungscoronavirus OC43. Eine der gefundenen Substanzen wirkt gegen einen zentraler Faktor verschiedener Corona- und auch anderen Viren, und schützte auch Mäuse gegen SARS-CoV-2.
Da die meisten solcher Studien aber nicht so sorgfältig ausgeführt werden, werden sie zunehmend kritisiert, da sie auf falsche Fährten locken. Ein Grund dafür ist ein biochemischer Prozess namens Phospholipidose, der eine Substanz im Labor zwar vielversprechend aussehen lässt. In Untersuchungen in Tieren oder Menschen scheitern diese aber regelmäßig, wodurch viel Zeit und Geld verlorengeht.

Links:
Medikamenten-Studien der WHO: https://www.sciencemag.org/news/2021/08/giant-trial-covid-19-treatments-restarting-here-are-drugs-it-s-betting
Antikörper gegen das Virus: https://www.berliner-zeitung.de/news/charite-mediziner-positive-bilanz-der-antikoerpertherapie-li.176275
Medikamenten-Suche mit OC43: https://science.sciencemag.org/content/early/2021/07/19/science.abg5827
Kritik an Medikamenten-Screenings: https://science.sciencemag.org/content/373/6554/488.full

9. August: die drei wichtigsten Fragen zur Corona-Impfung

Die wichtigsten Fragen zur Coronaimpfung, v.a. mit Blick auf neue Varianten, sind: wie gut schützt die Impfung vor (schwerer) Krankheit? Geben Geimpfte das Virus seltener weiter? Schützt Impfung vor Long Covid? Zwei Studien dazu hier zusammengefasst.
Die erste Frage lässt sich grundsätzlich klar mit Ja beantworten, wobei mit jeder neuen Variante der Schutz etwas reduziert ist. Die Effizienz der RNA-Impfstoffe, um Symptome (egal wie schwer) nach einer Corona-Infektion zu verhindern ist beim Virus von 2020 beispielsweise über 90%, während es bei der Delta-Variante noch etwa 80-85% sind. Letztes ist eher ein Durchschnittswert aus verschiedenen Studien, da sich noch kein klares Bild ergeben hat. Auch mit Delta ist es aber nach wie vor so, das Geimpfte kaum ins Krankenhaus müssen oder and COVID-19 sterben.
Der zweite Frage ist schwieriger zu beantworten. Die meisten schon durchgeführten Studien, v.a. zur Delta-Variante, messen die Menge Virus-Erbgut in Abstrichen. Das ist zwar grundsätzlich ein gutes Maß dafür, wie ansteckend jemand ist. Was aber nicht klar ist, ob es grundsätzliche biologische Unterschiede gibt: bspw. dass Virus-Erbgut von Geimpften eher von kaputten Viren kommt als bei Ungeimpften, oder wann gemessen wird: bspw. da Ungeimpfte dies immer häufiger willentlich sind, gehen sie vielleicht bei Symptomen später zum Testen, wenn die Viruslast schon wieder tiefer ist.
Aufschluß geben die großen REACT-Studien aus Großbritannien. Darin werde alle drei Wochen Hunderttausend zufällig ausgewählte Menschen PCR-getestet. Mittlerweile ist der Bericht der 13. Runde da, mit Daten von Ende Juni/Anfang Juli. Dort zeigte sich, dass dass in den Abstrichen von Geimpften nicht nur seltener, sondern wenn, dann auch weniger Virus-Erbgut war. In einem Drittel der geimpften Fälle war es aber so wenig, dass ein verlässlicher Nachweis nicht möglich war. Wenn diese als negativ zählen, gibt es kaum mehr einen Unterschied in der Menge Viruserbgut bei Geimpften und Ungeimpften.
Diese Zahlen sagen aber nicht klar aus, ob jetzt Geimpfte auch weniger ansteckend sind. Zahlen dafür (wenn auch mehrheitlich mit der Alpha-Variante) zeigt eine kleine Studie mit Gesundheitspersonal in Israel. Bei 37 von 39 Fällen ist bekannt wo sie sich angesteckt haben – alle bei Ungeimpften, bei Arbeitskolleg*innen, Patient*innen, oder in zwei Fällen beim eigenen Kind. Das Virus weitergegeben hat aber niemand von den Geimpften. Insgesamt ist Antwort auf die zweite Frage daher tendenziell Ja, wenn auch die Evidenz noch schwach ist.
In dieser Studie hatten nach sechs Wochen noch ein Fünftel (LongCovid-)Symptome, was darauf hindeutet dass dies bei Infektionen trotz Impfung auch auftreten kann. Wegen der kleinen Fallzahlen ist das keine Antwort auf die dritte Frage, zeigt aber, dass das Thema vertieft untersucht werden muss.

Links:
Effizienz der Impfung gegen Delta (Beispiel): https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2108891
REACT-Studie Runde 13: https://spiral.imperial.ac.uk/handle/10044/1/90800
Ansteckungen bei geimpften Krankenhauspersonal: https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2109072
Früheres CoronaInfo zur Virusmenge bei Geimpften: https://emanuelwyler.wordpress.com/2021/02/18/coronainfo-vierter-teil/#0803

3. August: Delta-Variante und Impfung

Weltweit wird intensiv erforscht, wie die Delta-Variante des Coronavirus auf Geimpfte wirkt. Einzelne Studie (wie die hier als Beispiel zusammengefasste) sind dabei wenig aussagekräftig. Was zählt, ist das Gesamtbild, das noch nicht fertig ist.
In der Studie werden 218 Fälle von Ansteckungen beschrieben, darunter auch bei Menschen ohne Symptomen, die bspw. bei Kontaktpersonen, Einreisenden oder Krankenhauspersonal gefunden wurde. Von den 218 Menschen waren 71 vollständig geimpft mit einem RNA-Impfstoff. Die Geimpften hatten deutlich weniger Symptome, insbesondere seltener Fieber, Husten, oder Atemnot. Es gab auch einige Fälle von Lungenentzündungen darunter, jedoch auch das deutlich seltener und ohne Intensivstation/invasive Beatmung.
Die Menge Virus-Erbgut in Abstrichen (ein grobes Maß dafür, wie ansteckend jemand ist) war gleich nach Ansteckung bei Geimpften und Ungeimpften gleich hoch, nahm dann aber bei Geimpften sehr schneller ab. Das könnte bedeuten, dass auch Geimpfte ansteckend sind, aber deutlich weniger lange als Ungeimpfte.
Bei den Geimpften war schon kurz nach Ansteckung die Menge Antikörper sehr groß. Da aber kein Vergleich mit vor der Ansteckung möglich war, ist nicht klar ob das von der Impfung kommt, oder ob es wegen der Ansteckung noch einen schnellen Anstieg gab. Trotzdem kann diese große Menge Antikörper (ob schon vorhanden oder noch stimuliert durch die Impfung) eine (Mit-)Ursache für die schnellere Eliminierung des Virus sein.

Links:
Früheres CoronaInfo zum Thema: https://emanuelwyler.wordpress.com/2021/02/18/coronainfo-vierter-teil/#0720
Link zur Studie: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2021.07.28.21261295v1

Die Zahl der wissenschaftlichen Studien und anderer Texte über das Coronavirus SARS-CoV-2 ist nicht mehr zu fassen. In meinem Beruf als Wissenschaftler in der Coronaforschung komme ich nicht drum herum, mich damit zu beschäftigen. Regelmäßig werde ich gefragt, wie ich denn all diese Artikel beurteile: ist das gelesene überhaupt sinnvoll? direkt von Bedeutung für die eigenen Projekte? eine anregende Idee? oder ein wichtiger Hinweis auf weitere Studien?

Hier drei konkrete Beispiele: Das erste zu zwei Studien mit gegensätzlichen Schlussfolgerungen (the good), das zweite zu einem „offenen Brief“ mit viel Unsinn (the bad), und das dritte zu einer mangelhaften Untersuchung zu Long Covid (the ugly).

The good: wie sehr schützen vorangegangene Infektionen mit Erkältungs-Coronaviren gegen SARS-CoV-2?

Schon seit Beginn der Pandemie wird diese Frage intensiv diskutiert – und abschließend geklärt ist sie immer noch nicht. Im Dezember („Preexisting and de novo humoral immunity to SARS-CoV-2 in humans“) und im Februar („Seasonal human coronavirus antibodies are boosted upon SARS-CoV-2 infection but not associated with protection“) erschienen in Top-Fachjournalen, von renommierten Forschungsgruppen, zwei Studien mit mehr oder weniger entgegensetzten Antworten. Was stimmt nun eher? In der späteren Studie wird übrigens korrekt auf die vorangegangene verwiesen, und erörtert, warum sich die Ergebnisse widersprechen könnten. Zwei wichtige Stärken sind der Februar Studie sind, dass tatsächlich Blutproben von vor der Pandemie (die ohne weiteres eingefroren verwendet werden können) verwendet wurden, und eine deutlich höhere Anzahl. Das heißt also: die Basis, auf der die Schlussfolgerungen stehen, ist bei der Februar-Studie solider. Auch wenn das nicht bedeutet, dass die Studie vom Dezember falsch ist, ist die vom Februar wohl näher an der „Wahrheit“ – die Wissenschaft lernt ja auch immer dazu, und die Methoden werden verbessert und verfeinert. Schlussfolgerung: Dass Infektionen mit Erkältungs-Coronaviren vor SARS-CoV-2 schützen ist also möglich, aber eher selten, und für diese Pandemie wohl kaum relevant.

The bad: die Aulassungen von Geert Vanden Bossche

Mitte März gab es einen „offenen Brief“ des Arztes Geert Vanden Bossche, mit der Kernaussage dass die „Massenimpfungen in der Pandemie ein unbesiegbares Monster erschaffen“ (Berichte bspw. hier und hier, link zum Brief hier). Der erste Satz des Brief lautet: „Die Schlüsselfrage ist: warum scheint sich niemand um Immunresistenz des Virus zu kümmern“ („THE key queston is: why does nobody seem to bother about viral immune escape?“) – und dieser Satz ist einfach falsch. Veränderungen von Viren, um sich der Immunität (durch Impfung oder Infektion) zu entziehen, sind ein Standardthema der Virusforschung. Im Zusammenhang mit den beginnenden Impfungen gab es bspw. Anfang Januar 2021 bei der Frage, die zweite Impfung hinauszuzögern, eine intensive Diskussion dazu (siehe CoronaInfo vom 3. Januar 2021).
Danach geht Vanden Bossche auf die „angeborene Immunantwort“ („innate immunity“) ein, und schreibt dazu „unabhängig davon, ob [Antikörper] Teil der angeborenen Immunantwort sind (sogenannte ’natürliche Antikörper) oder in Antwort auf spezifische Pathogene enstehen (sogenannte ‚erworbene‘ Antikörper)“ („regardless of whether [the antibodies] are part of our innate immune system (so-called ‘natural’ Abs’) or elicited in response to specifc pathogens (resultng in so-called ‘acquired’ Abs)“). Das ist nicht komplett falsch, aber: Antikörper sind (wie bspw. T-Zellen) meistens nicht Teil der angeborenen Immunantwort, sondern wesentliche Säule der erworbenen Immunantwort (siehe Wikipedia: angeborene Immunantwort und erworbene Immunantwort). Mit Betonung auf meistens: es gibt Ausnahmen, die aber bei einer solchen Virusinfektion kaum relevant sind (und wenn, dann müsste diese Ausnahme belegt werden).
Diese zwei groben Fehler – Ignorieren der gegenwärtigen wissenschaftlichen Diskussion, und eine mangelhafte Interpretation der wissenschaftlichen Literatur – prägen diesen Text, entsprechend sind die Schlussfolgerungen weitgehend sinnlos.

The ugly: ein Beispiel für die mangelnde Aussagekraft vieler LongCovid-Studien

Am 22. März schrieb der Bundestagsabgeordnete und häufige Corona-Talkshowgast Karl Lauterbach auf Twitter: „Grosse internationale Studie UK/US hat 6 Monate #LongCovid untersucht. Bisher beste Langzeitstudie dazu.“. Dabei bezog er sich auf diese Untersuchung zu LongCovid, ein Sammelbegriff für Beschwerden wie chronische Müdigkeit, Kopf- und Gliederschmerzen oder Konzentrationsschwäche, die noch Monate nach einer Infektion mit SARS-CoV-2 auftreten. Gute Studien dazu sind leider immer noch selten, vor allem die Auswahl der Teilnehmenden ist oft nicht repräsentativ.
Mit diesem Vorwissen ist schon der zweite Satz der Zusammenfassung („abstract“) ein Warnsignal: „Studiendesign: internationale web-basierte Umfrage von vermuteten und bestätigten COVID-19-Erkrankungen“ („International web-based survey of suspected and confirmed COVID-19“) – auf einer Website konnten alle, die Symptome einer Coronavirus-Infektion hatten, teilnehmen. Und zwar unabhängig davon, ob sie tatsächlich positiv getestet wurden. Damit gibt es schon zwei Aspekte, die die Auswahl der Teilnehmenden verzerren. Erstens sind Symptome einer SARS-CoV-2-Infektion Husten, Fieber, Kopfschmerzen usw. ähnlich wie bei anderen Infektionen. Und zweitens haben freiwillige Umfragen auf websites haben immer eine Schlagseite, was die Teilnehmenden angeht (wie mehr formale Bildung). Hier waren es zudem 79% Frauen, womit unklar ist: haben einfach mehr Frauen teilgenommen, oder ist LongCovid tatsächlich so viel häufiger bei Frauen?
Nächstes Warnsignal ist, dass genau zwei Symptome bei den 40% der Teilnehmenden, die auf SARS-CoV-2 positiv getestet wurden (PCR- oder Antikörpertest), häufiger waren als bei den negativ getesteten: Verlust von Geschmacks- und Geruchssinn, also genau die beiden Symptome, die noch relativ einzigartig sind für eine Infektion mit SARS-CoV-2. Das weckt natürlich den Verdacht, dass die anderen gar keine solche Infektion hatten, und die Beschwerden daher eine andere Ursache haben als LongCovid. Dass weniger als die Hälfte positiv auf SARS-CoV-2 getestet wurde, wird am Ende der Studie zwar diskutiert, aber mit Hinweis auf Testungenauigkeiten sowie „die anderen machen es auch so“ verwedelt.
Das Problem hier ist also, dass auf Grund der Auswahl der Teilnehmenden durch die verwendete Methode, sowie durch Unklarheit mit den Testergebnissen, eigentlich keine Aussage über Häufigkeit und Symptome von LongCovid gemacht werden kann – auch wenn die Studie beim oberflächlichen Drüberschauen vielleicht gut wirkt. (Eine deutlich bessere Studie zu LongCovid ist übrigens die hier, die ich am Donnerstag 8.4. im CoronaInfo zusammenfasse)

Seit Ende Dezember 2019 hat sich von der chinesischen Stadt Wuhan aus ein neues Coronavirus ausgebreitet. Daher poste ich seit 23. Januar auf Twitter und Facebook (fast) täglich kleine Informationshäppchen mit Fragen, Antworten und Kommentare zu Coronaviren. Einerseits wegen des zur Zeit natürlich großen Interesses an dieser Virusfamilie, andererseits auch weil es eine gute Gelegenheit ist um über wissenschaftliche Erkenntnisse zu sprechen, und über die Rolle der Wissenschaft in der Gesellschaft. Der erste Teil der CoronaInfos vom 23. Januar bis bis 7. Mai 2020 ist hier zu finden, der zweite Teil vom 11. Mai bis 19. Oktober 2020 hier, der dritte Teil von 22. Oktober 2020 bis 12. Februar 2021 hier. Einen Rückblick anlässlich von 100 CoronaInfos hier und hier.
Als Hintergrund: wir arbeiten mit verschiedenen Arbeitsgruppen der Charité Berlin, der FU Berlin und des Max-Delbrück-Centrums zur molekularbiologischen Charakterisierung von mit Coronaviren infizierten Zellen.

30. Juli: Wie das Virus Artengrenzen überspringt und ansteckender wird

Vor allem in Fledermäusen zirkulieren Tausende verschiedene Coronaviren, die nahe verwandt sind mit dem Pandemievirus SARS-CoV-2. Hier zusammengefasst eine Studie, die zeigt,
warum diese Viren so einfach Artengrenzen überspringen können.
Diese SARS-nahen Viren verwenden alle das Protein ACE2, um in die Zellen von Menschen und Tieren zu gelangen und sie anzustecken. ACE2 reguliert eigentlich den Blutdruck, und kommt reichlich in Hals/Nase vorkommt. Es ist bei Menschen, Fledermäusen, Zibetkatzen (Überträger von SARS-CoV-1) und Schuppentieren (möglichen Überträgern von SARS-CoV-2) sehr ähnlich. Das Virus koppelt sich mit einem kleinen Teil an seiner Oberfläche an ACE2, als ersten Schritt der Infektion. Dieses Teil wird RBD genannt, und ist im Spike-Protein enthalten. Das Spike ist auf der Oberfläche des Virus, und ist genau das, was im Impftstoff verwendet wird.
Die Laborexperimente zeigen nun, dass die Fledermaus- und Mensch-Viren aus der Gruppe SARS-CoV-1 auch an das Zibetkatzen-ACE2 ankoppeln, nicht aber diejenigen aus der SARS-CoV-2-Gruppe. Bei letzteren funktioniert das Schuppentier-ACE2 besser.
Es braucht aber nur sehr kleine Änderungen im RBD-Teil des Virus, um (besser) an ACE2 anderer Arten bzw. oder noch besser an das „eigene“ ACE2 zu binden. Ein Beispiel ist die Veränderung N501Y, die in der Alpha-Variante (B.1.1.7, erstmals im letzten Herbst in England beobachtet) auftritt. Damit bindet SARS-CoV-2 koppelt an menschliches ACE2, zusätzlich aber auch an Maus-ACE2. Die Autor*innen der Studie postulieren daher, dass genau das zum „Erfolg“ dieser Viruefamilie beiträgt: es braucht nur kleine Änderungen, um eine Artengrenze zu überspringen, oder (durch bessere Kopplung an ACE2) ansteckender zu werden.

Link: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.07.17.452804v1.full

27. Juli: Impfstoffe in die Nase

Die Corona-Impfung wird in den Muskel gespritzt, die Corona-Infektion ist aber in den Atemwegen. Um die Impfung noch passender zu machen, wird daher an Impfstoffen in Form von Nasentropfen geforscht.
Forschung an Nasenimpfungen gibt es schon seit 50 Jahren, vor allem für die Grippe. Richtig vorangekommen ist man damit aber nicht, und Corona könnte einen neuen Schub verleihen.
Auch wenn die Impfung in den Muskel sehr gut wirkt, ist die Immunantwort im Detail doch leicht anders bei Nasen-Impfungen. Erstens, die Bauweise der Antikörper ist bei der Nasenimpfung anders, und besser angepasst um Atemwegsinfektionen zu blockieren. Zweitens, bei der Nasenimpfung gibt es Gedächtnis-Immunzellen die in den Schleimhäuten sitzen bleiben, statt im ganzen Körper zu zirkulieren.
Sieben Corona-Nasen-Impfstoffe sind in einer (noch sehr frühen) Entwicklung. Die meisten davon arbeiten mit abgeschwächten Viren, u.a. auch Adenoviren wie bei den Impfstoffen von AstraZeneca und Johnson&Johnson (was die Frage aufwirkt ob das Thrombose-Problem bei Nasenimpfungen auch auftritt). Perspektivisch könnten diese Art von Impfstoffen vor allem für Kinder und Auffrischimpfungen sehr wirkungsvoll werden.

Link: https://science.sciencemag.org/content/373/6553/397.full

23. Juli: Wirksamkeit der Impfung bei älteren Menschen

Wie die Corona-Impfung bei älteren Menschen wirkt wird intensiv erforscht. Hier zusammengefasst zwei Studien aus der Charité Berlin zur Antikörper- und T-Zell-Antwort auf die Impfung, und eine Fallstudie zu einem Corona-Ausbruch in einem Altersheim.
Um die Effizienz der Impfung zu vergleichen, wurden bei Charité-Angestellten (mittleres Alter 34 Jahre) und älteren Geimpften (mittleres Alter 81 Jahre) die Menge Antikörper und reaktive T-Zellen gemessen, die durch die Impfung entstanden. Diese Werte sind ein Maß dafür, wie gut die Impfung wirkt. Nicht unerwartet war sie bei den älteren tiefer als bei den jüngeren; zudem gab es bei den älteren Menschen eine nicht unwesentliche Anzahl, bei denen die Impfung keinen Effekt zeigte.
Eine sehr wichtige Erkenntnis war zudem, dass bei den jüngeren schon die erste Impfung einen deutlichen Effekt hatte, bei den älteren aber erst die zweite Impfung eine gute Menge Antikörper/T-Zellen erzeugte. Das zeigt einmal mehr, wie wichtig die zweite Dosis bei älteren ist, und stützt auch die Überlegungen, bei dieser Altersgruppe eine dritte Impfdosis im Herbst zu erwägen.
Die Fallstudie beschreibt einen Corona-Ausbruch in einem Altersheim im Februar 2021, kurz nachdem die meisten Bewohner*innen geimpft worden waren. Die Krankheitsverläufe bei den Geimpften waren weniger schwer als von Ungeimpften dieses Alters, trotzdem schreiben die Autorinnen und Autoren der Studie dass die Ergebnisse „Fragen bezüglich der Impfung bei Älteren“ aufwerfen.

Links:
https://wwwnc.cdc.gov/eid/article/27/8/21-1145_article
https://wwwnc.cdc.gov/eid/article/27/8/21-0887_article

20. Juli: Ansteckungen bei Geimpften

Auch nach einer Impfung gegen SARS-CoV-2 kann es zu Ansteckungen und schwereren COVID-19-Krankheitsverläufen kommen. Studien aus Israel und den USA zeigen, was solche Fälle kennzeichnet.
Die Studie aus Israel beschreibt 152 COVID-19-Erkrankte, die ins Krankenhaus mussten, was der Hälfte aller Fälle von Januar bis April 2021 entspricht. Diese Patient*innen waren im Vergleich zu nicht geimpften Patient*innen älter, und hatten häufiger Risikofaktoren wie Bluthochdruck oder Diabetes. Zudem hatten viele eine Form von Immunsuppression (d.h. wird bspw. nach Organtransplantationen das Immunsystem mit Medikamenten ausgeschaltet), die dazu führen kann dass die Impfung gar nicht wirkt.
In der Studie aus den USA wurden ebenfall geimpfte und ungeimpfte COVID19-Erkrankte verglichen. Bei den Geimpften wurden deutlich seltener infektiöses Virus in den Abstrichen beobachtet. Das bestätigt, dass mit der Impfung die Menge Virus in Hals/Nase kleiner ist, und damit auch die Wahrscheinlichkeit kleiner, andere anzustecken. Auffällig war, dass die Geimpften häufiger von Viren mit der E484K-Mutation angesteckt wurden, die die Wirksamkeit der Impfung deutlich reduziert. Diese Mutation ist bspw. nicht in der Delta-Variante vorhanden, tritt aber weltweit immer wieder mal auf und wird entsprechend intensiv beobachtet.

Links:
Studie aus Israel: https://www.clinicalmicrobiologyandinfection.com/article/S1198-743X(21)00367-0
Studie aus den USA: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2021.07.05.21259105v1.full-text

13. Juli: COSMO-Umfragen zu Impfbereitschaft

Für den weiteren Verlauf der Coronavirus-Pandemie ist entscheidend, wieviele Menschen sich impfen lassen. In den COSMO-Studien (Uni Erfurt unter Leitung von Prof. Cornelia Betsch) werden auch die Gründe für/gegen Impfungen erfragt.
Die stärksten Unterschiede zwischen Geimpften und Ungeimpften zeigen sich beim Vertrauen in die Sicherheit der Impfung, sowie ob sie überhaupt notwendig ist. Das gilt sowohl für die Befragten selber, wie auch, bei Eltern, für die eigenen Kinder. Weniger entscheidend ist, ob praktische Hürden wahrgenommen werden, sowie bewusste Nutzen-Risiko-Abwägung. Gegenwärtig ist auf Grund der Zahlen davon auszugehen, dass ungefähr 75% der Erwachsenen sich impfen lassen wollen.
Bei der Frage, ob die Impfung davor schützt, das Coronavirus zu übertragen, antwortet nur 40% mit Ja – was mittlerweile weitgehend dem wissenschaftlichen Konsens entspricht. Ebenfalls 40% antworten mit Nein, hier gibt es also noch viel Aufklärungsbedarf. Das ist vor allem deswegen wichtig, weil das Schützen anderer für viele ein wichtiges Argument für die eigene Impfung ist.
Wenn es um Informationen zur Impfung geht, ist auffällig, dass viele die Informationen als einfach zu verstehen und zu finden, aber nicht als einfach zu beurteilen empfinden. Informationsbedarf besteht vor allem zu Nebenwirkungen (welche, und auch wie sie gemeldet werden bzw. wer Ansprechpartner ist), sowie Unterschiede zwischen den Impfstoffen.

Links zu COSMO:
https://projekte.uni-erfurt.de/cosmo2020/web/topic/impfung/10-impfungen/
https://projekte.uni-erfurt.de/cosmo2020/web/topic/impfung/30-kinderimpfung/

30. Juni: Ansteckungswahrscheinlichkeiten

Die Frage, wo genau Coronavirus-Ansteckungen stattfinden, wird nach wie vor intensiv untersucht. Dazu untersuchte eine Studie in Großbritannien das contact tracing quasi „rückwärts“: also wo sich eine bestätigt infizierte Person angesteckt hat.

Im Gegensatz dazu funktioniert contact tracing üblicherweise „nach vorne“, d.h. mögliche Kontakte einer Person mit Virus werden kontaktiert, getestet und isoliert. Erschwert wird die Rückwärts-Suche dadurch, dass zwischen der Ansteckung und einem positiven Test mehrere Tage vergehen können. Die Studie wurde erst durch zwei Besonderheiten möglich: erstens wird bei jedem PCR-Test in Großbritannien gemessen, ob die Variante B.1.1.7/Alpha drin ist, oder die Virusvarianten von 2020. Zweitens gab es in der Übergangszeit, von November 2020 bis Januar 2021 Phasen, in denen vor allem die Alpha-Variante oder das herkömmliche Virus da war. Das erleichtert die Suche nach der Ansteckung.

Daraus folgten schließlich gut 40 Tausend untersuchbare Fälle, mit 160 Tausend möglichen Kontakten. Daraus wurde die Ansteckungswahrscheinlichkeit in bestimmten Umständen berechnet. Besonders hoch war sie bei persönlichen Dienstleistungen (bspw. Frisör), bei Besuchen von Bekannten/Verwandten, sowie in Kitas/Kindergärten. Danach folgten Grund- und Sekundarschulen, sowie Nahrungsmittelproduktion. Ganz am Ende standen Läden, aber auch bspw. Ämter oder Universitäten. Damit wird innerhalb des generell bekannten Risikos von Inennräumen nochmals deutlich unterschiedlich, wo Ansteckungen wahrscheinlich sind und wo nicht.

Link zur Studie: https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=3867682

25. Juni: Ursprung des Virus

Die Herkunft von SARS-CoV-2 ist bekanntlich nach wie vor nicht genau geklärt. Zwischen dem Erbgut von SARS-CoV-2 und dem nächsten verwandten Fledermausvirus gibt es eine bisher nicht erklärte, große Lücke – eine neue Analyse dazu hier zusammengefasst.
Verfasst hat sie Jesse Bloom, ein renommierter Professor im Thema Virusevolution/Immunität aus den USA, der auch mehrere wichtige Studien zu SARS-CoV-2 leitet und geleitet hat. Ausgangspunkt war, dass die Rohdaten der Erbgut-Bestimmung von 34 Abstrichen in China vom Beginn der Pandemie (wohl Dezember 2019/Januar 2020), aus einer Datenbank gelöscht wurden. Dazu als Erklärung: in der biomedizinischen Forschung ist es üblich, Rohdaten in öffentlich zugänglichen Datenbanken hochzuladen – auch von mir findet man einiges, siehe https://www.ncbi.nlm.nih.gov/sra/?term=wyler. Teilweise befinden sich diese in den USA, bzw. werden weltweit gespiegelt. Löschen lassen kann man Datenbankeinträge ohne weiteres, was sonst auch nie Aufsehen erregt.
In der vorliegenden Analyse wurden diese Sequenzen neu und im Detail analysiert. Die wichtigste Erkenntnis ist, dass sie möglicherweise Erbgutsequenzen darstellen von „älteren“ Virusvarianten als der, die als Ursprungsvirus aus Wuhan angesehen wird. Gestützt wird dies von einer kürzlich erschienen theoretischen Studie, die ein älteres Virus „berechnet“ hat, die den hier untersuchten Virussequenzen recht ähnlich ist. Die Schlussfolgerung wäre demzufolge, dass SARS-CoV-2 in China schon im Herbst oder noch früher zirkulierte. Was dann als Ursprungs-SARS-CoV-2 angesehen wird (und als Erbgutsequenz Anfang Janaur 2020 in China publiziert wurde), könnte dann schlicht die Variante sein, die sich Ende 2019 plötzlich sehr schnell auszubreiten begann.

Link zur Analyse: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.06.18.449051v1
Berechnung der Virusvorfahren (Mai 2021): https://academic.oup.com/mbe/advance-article/doi/10.1093/molbev/msab118/6257226
Publikation der gelöschten Virussequenzen (Juni 2020): https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.202002169
Analyse dieser Sequenzen (Mai 2020): https://peerj.com/articles/9255/

23. Juni: neue Medikamente

Medikamente gegen COVID-19 sind nach wie vor ein schwieriges Thema, trotzdem gibt es immer wieder Fortschritte. Zwei Studien, einmal mit einer Therapie bei Menschen, einmal mit einer experimentellem Behandlung in Mäusen hier zusammengefasst.
COVID-19 ist wesentlich ein Problem eines fehlgeleiteten Immunsystems. Daher werden oft Medikamente getestet, die bspw. bei Entzündungskrankheiten wirken: hier eine Arthritis-Tablette, getestet an 289 Menschen (Hälfte davon Kontrollgruppe mit Placebo).
Bei Beginn der Medikamentengabe brauchten die meisten der Patient*innen schon Sauerstoff, aber keine mechanische Beatmung. Die Hälfte war über 55 Jahre, zudem relativ viele mit hohem Blutdruck oder hohem body-mass-index, oder Diabetes; insgesamt also verschiedene wichtige Risikofaktoren für schwere Krankheitsverläufe. Von der Placebo-Gruppe versagte bei fast 29% die Atmung (mit oder ohne Todesfolge), bei der Gruppe mit dem Medikament waren es nur 18%.
In der zweiten Studie wurde als experimentelles Medikament ein kleines Stück RNA verwendet. Eine Spritze von RNA in den Körper aktiviert das Immunsystem, was bei den RNA-Impfstoffen hilft bzw. die Nebenwirkungen verursacht. Im Gegensatz zur SARS-CoV-2-Infektion verursacht ein Stück RNA (nicht der Impfstoff! nur vom Prinzip her vergleichbar!) aber eine „gute“ und keine fehlgeleitete Reaktion des Immunsystems. Bei den Mäusen führte diese Aktivierung des Immunsystems tatsächlich dazu, dass sie weniger krank wurden nach Infektion mit SARS-CoV-2. RNA könnte daher nicht nur als Impfstoff, sondern auch als Medikament gegen COVID-19 und ähnliche Krankheiten interessant sein.

Links:
Arthritis-Medikament Tofacitinib in Menschen: https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2101643
RNA als Medikament in Mäusen: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.06.16.448754v1

16. Juni: Der Novavax-Impfstoff

Der Impfstoffhersteller Novavax aus den USA hat eine Übersicht der Daten zu Wirksamkeit und Verträglichkeit seines Impfstoffes NVX-CoV2373 veröffentlicht. Wie sehen diese aus, und was ist besonders an diesem Impfstoff?
Die Effizienz ist mit ungefähr 90% vergleichbar mit den RNA-Impfstoffen, zudem wirkt der Impfstoff auch gegen die aktuellen Virusvarianten. Gespritzt wird zweimal im Abstand von drei Wochen, und auch sehr gut: der Impfstoff kann im Kühlschrank aufbewahrt werden. Der Preis ist mit ungefähr 15 € nicht ganz günstig; da aber bspw. das Serum Institute of India hunderte von Millionen Dosen davon herstellen wird, ist Novavax trotzdem eine tragende Säule der globalen Impfstrategie.
Der Impfstoff selber besteht aus dem Spike-Protein von SARS-CoV-2, wie auch bei den RNA- und Adenovirus-Impfstoffen. Im Gegensatz dazu wird aber nicht die „Bauanleitung“ in Form von RNA oder DNA gespritzt, sondern das fertige Protein. Das ist eine traditionellere Form der Impfung, die bspw. bei der HPV- oder Hepatitis-B-Impfung auch angewandt wird. Solche Impfstoffe brauchen ein sogenantes Adjuvans, das das Immunsystem aktiviert; RNA-Impfstoffe brauchen das nicht, weil die RNA selber das Immunsystem schon aktiviert. Häufigstes Adjuvans ist Aluminium, das seit Jahrzehnten in vielen Impfstoffen verwendet wird, bspw. auch im Coronavac-Impfstoff aus China. Bei Novavax kommt aber eine neue Generation von Adjuvantien zum Zug, sogenannte Saponine, die zuerst in Baumrinden entdeckt wurden. Viele Saponine sind giftig, einige wurden in den letzten Jahren aber stetig für die Impfstoffherstellung verfeinert; der Herpes-Zoster-Impfstoff Shingrix für über 50jährige enthält auch Saponine.
Novavax könnte voraussichtlich ab Herbst hier angewandt werden. Dank des kurzen Abstandes zwischen 1. und 2. Dosis und der sehr guten Wirksamkeit wäre dann wohl ein sehr guter Schutz gegen den Winter hin auch gegeben.

Übersicht Resultate Novavax: https://www.novavax.com/sites/default/files/2021-06/Novavax-PREVENT-19-Trial-Data-Factsheet-2021-06-14-FINAL-EN.pdf
Saponine als Adjuvanzien: https://www.mdpi.com/2076-393X/9/3/222/htm
Proteine als Impfstoff: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169409X21000016

15. Juni: Wie B.1.1.7/Alpha nach Dänemark kam

Im Winter verdrängte in vielen Ländern die Variante B.1.1.7/Alpha innert Wochen das bisherige Virus. In Deutschland ab Anfang Februar, in Dänemark vier Wochen früher. Wie aber kam diese Virusvariante nach Dänemark?
Dank sehr umfassender Erbgutsequenzierung konnte die Ausbreitung von B.1.1.7/Alpha in Dänemark sehr detailliert verfolg werden. Die erste Eintragung erfolgte in der ersten Novemberhälfte, wobei es nicht gelang, genau zu bestimmen woher. Ein erste Gruppe von Ansteckungen in Norddänemark ließ sich auf einen einzelnen „superspreader-Event“ (viele Ansteckungen von einer Person) zurückführen Ende November. Da in dieser Zeit wegen der Virusvarianten aus Nerzfarmen starke Kontaktbeschränkungsmaßnahmen und intensives contact tracing galt, gab es keine nachhaltige Ausbreitung des Virus in dieser Region. Die meisten von den gut 100 Eintragungen von B.1.1.7/Alpha gab es dann in der ersten Januarhälfte. Die meisten davon führten zu weniger als 10 weiteren Übertragungen innerhalb Dänemarks; aus 5 Eintragungen wurden hingegen je über 100 Fälle, was einmal mehr zeigt, wie die Verbreitung von SARS-CoV-2 extrem ungleichmäßig verläuft.
Innerhalb Dänemarks waren die meisten Ansteckungen lokal. Solche zwischen den Regionen gab es v.a. von der Hauptstadtregion in das daneben liegende Seeland, woher viele für die Arbeit nach Kopenhagen pendeln. Ohne diese wiederkehrenden Übertragungen wäre das Virus in manchen Regionen schneller zurückgegangen.

Link zur Studie:
https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2021.06.04.21258333v1.full

8. Juni: Epidemieverlauf mit Ct-Werten vorhersagen

Die tägliche Anzahl neuer Infektionen ist der Maßstab für die Ausbreitung des Virus. Die Frage ist: kann mit damit der zukünftige Verlauf der Ansteckungen vorausgesagt werden? Eine neue Studie versuchte dies mit den Ct-Werten der PCR-Tests.
Der Standard-PCR-Tests zum Nachweis des Virus gibt den sogenannten Ct-Wert, der einen Hinweis auf die Menge Virus im Abstrich gibt. Er wird aber in den Labor-Resultaten meistens nicht angegeben. Dort wird nur angezeigt ob der Test positiv oder negativ ist, d.h. ob der Ct-Wert unter oder über einer bestimmten Schwelle ist. In den ersten Tagen nach Infektion nimmt die Menge Virus in Nase/Hals innert 2-4 Tagen sehr schnell zu, und ungefähr wenn die größte Menge da ist, beginnen auch die Symptome. Danach nimmt die Virusmenge während ungefähr 10 Tage langsam ab.

Die Kombination aus schnellem Anstieg und langsamen Abfall hat als Folge: die Verteilung der Ct-Werte der Getesteten sieht beim Anstieg einer Ansteckungswelle anders aus, als wenn sie ihren Höhepunkt erreicht hat, oder abnimmt. Dieses theoretische Modell wurde dann an Hand von Routine-Tests aller Patient*innen einer großen Klinik im US-Bundesstaat Massachusetts überprüft. Tatsächlich könnte mit dieser Berechnung (die zudem der Dynamik der Abwasser-Testungen im Einzugsbereich der Klinik entsprach) eine Vorhersage des Verlaufs der Ansteckungszahlen um mehrere Tage möglich.

Link zur Studie:
https://science.sciencemag.org/content/early/2021/06/02/science.abh0635.full

3. Juni: Abstand der Impfdosen bei älteren Menschen

Der zeitliche Abstand zwischen der ersten und zweiten Corona-Impfdosis ist wichtig für die Wirksamkeit der Impfung, vor allem bei älteren Menschen. Verschiedene Varianten werden zur Zeit erforscht, eine davon hier zusammengefasst.
Knapp 200 über 80jährige wurden in zwei Gruppen untersucht, entweder mit dem Standard-Abstand von 3 Wochen zwischen den Impfungen, einmal mit 12 Wochen dazwischen. Gemessen wurden Antikörper und T-Zell-Aktivität nach bestimmten Zeitpunkten. Der erste Zeitpunkt war nach fünf Wochen, d.h. für den Standard-Abstand zwei Wochen nach der zweiten Impfung, für den erweiterten Abstand fünf Woche nach der ersten und sieben Wochen nach der zweiten Impfung.
Bemerkenswert war, dass fünf Wochen nach nur einer Impfdosis kaum Antikörper vorhanden waren. Das ist bei jüngeren Menschen anders, und zeigt, wie wichtig die zweite Impfdosis für ältere ab ungefähr 70 Jahren ist. Mit nur einer Impfdosis sind sie also relativ schwach geschützt. Dafür war bei der Gruppe mit erweitertem Abstand nach der zweiten Impfung die Menge Antikörper deutlich höher als beim Standardabstand. Umgekehrt war es aber bei der T-Zell-Antwort, die beim kürzeren Abstand ein höheres Niveau erreicht.
Das zeigt wie die verschiedenen Teile des Immunsystems anders auf den Impfabstand reagieren, und wie komplex es daher ist, den zeitlichen Abstand zwischen erster und zweiter Dosis optimal zu bestimmen.

Link zur Studie: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2021.05.15.21257017v1

31. Mai: Woher kommt das Virus, und was haben Rekombinationen damit zu tun?

Der genaue Ursprung des Coronavirus SARS-CoV-2 ist weiterhin unklar. Hier zusammengefasst eine Studie, die sogenannte „Rekombinationen“, d.h. zufällige Neu-Zusammensetzungen von Coronavirus-Erbgutstücken untersucht hat. Was wir zur Zeit mit den Varianten sehen, sind (vor allem) einzelne, punktweise Veränderungen im Erbgut. Rekombinationen können nur dann stattfinden, wenn verschiedene Viren oder Varianten gleichzeitig im selben Organismus sind.
Untersucht wurden (neben SARS-CoV-2) knapp 80 Virus-Erbgut-Sequenzen von verwandten Coronaviren, die vor allem in Fledermäusen gefunden wurden. Dabei zeigte sich, dass verschiedene Viruserbgute sich nicht zufällig zusammensetzen, sondern an bestimmten Stellen. Auffälligerweise war eine solche Stelle vor dem Stück des Viruserbgutes, das den Bauplan für das Spikeprotein enthält. Dieses Protein sitzt auf der Virusoberfläche, macht die aktuellen Impfstoffe aus, und ist sowohl für das Andocken an unsere Zellen wie auch für die Immunität gegen das Virus entscheidend. Wenn mit einer Rekombination dieser Teil des Erbgutes ausgetauscht wird, kann das für den Wechsel des Wirtstieres wichtig sein.
Indem nun nur einzelne solche Stücke der Virus-Erbgut-Sequenzen untersucht wurden, konnten drei als nahe verwandt in eine Gruppe eingeteilt werden, deren letzter gemeinsamer Vorfahre mit SARS-CoV-2 vor ungefähr 40 Jahren war.
Um diese Muster zu erklären, vergleicht die Studie die Lebensräume der Hufeisennasen-Fledermäuse, in denen die meisten Coronaviren gefunden wurden. Diese Lebensräume reichen von Zentralchina bis Indonesien, und überlappen einander. Das könnte bedeuten, dass die Viren zwischen Fledermausarten hin- und herwechseln, und sich dabei gelegentlich neu zusammenfügen. Die Erforschung der Vielfalt der Viren in diesem großen Gebiet mit Millionen von Tieren ist dabei erst am Anfang.

Link zur Studie: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.01.22.427830v3.full

26. Mai: Virusmenge in Nase und Hals

Eine zentrale Frage in der Corona-Pandemie ist: wieviel Virus haben Infizierte in Hals/Nase, und wie ansteckend sind sie daher? Hier zusammengefasst eine aktuelle Studie dazu aus dem Virologie-Institut der Charité Berlin unter Leitung von Christian Drosten.
Insgesamt wurden die Abstriche für die PCR-Diagnostik von gut 25000 positiv Getesteten untersucht. Davon musste gut ein Drittel ins Krankenhaus (wie erwartet vor allem ältere), und ein Viertel hatte noch keine oder nur milde Symptome (abgekürzt PAMS).
Bei PAMS war in mittleren Altersgruppen etwas mehr Virus zu finden als bei diejenigen, die ins Krankenhaus mussten, und bei Kindern etwas weniger als bei Erwachsenen. Die Unterschiede sind aber klein, und können bspw. durch unterschiedliche Probennahme (durch die Nase bei Erwachsenen, im Hals bei Kindern) beeinflusst werden. In Übereinstimmung mit früheren Studien zeigte sich, das vermehrungsfähiges Virus nur in Abstrichen gefunden wurden, in denen mit der PCR auch eine ordentliche Menge Virus-Erbgut gefunden wurde. Bei Kindern und Ü70 hatten PAMS weniger Virus als moderat bis schwer Kranke.
In mittleren Altersgruppen hatten aber auch PAMS teilweise sehr viel Virus: Von den ungefähr 10% Hoch-Ansteckenden in der Untersuchung hatten ungefähr ein Drittel milde oder noch bzw. noch keine Symptome. Dass es so viele sind, ist ein wesentlicher Grund für die schnelle Ausbreitung des Virus. Dass es so viele sind, ist ein wesentlicher Grund für die schnelle Ausbreitung des Virus. Passend dazu wurde bei der Analyse von Zeitverläufen gefunden, dass die Virusmenge in Infizierten sogar noch vor den ersten Symptomen am höchsten ist, und dann schnell abnimmt.
Schlussendlich wurden bei Menschen, die mit der Variante B.1.1.7 (die mittlerweile fast alle Ansteckungen ausmacht) infiziert waren, ungefähr 10 mal mehr Virus gefunden als mit dem herkömmlichen Virus. Das ist wohl ein wichtiger Mitgrund für deren schnelle Ausbreitung.

Link zur Studie:
https://science.sciencemag.org/content/early/2021/05/24/science.abi5273

21. Mai: Autoantikörper und COVID-19

COVID-19 ist auch eine Überreaktion des eigenen Immunsystem auf das Coronavirus. Dabei können auch Antikörper, die das Immunsystem gegen den eigenen Körper herstellt, eine Rolle spielen. In einer neuen Studie wurden diese nun systematisch untersucht.
Diese sogenannten „Autoantikörper“ können schwerwiegende Folgen haben. Bspw. zerstören sie beim Jugenddiabetes Zellen in der Bauchspeicheldrüse, die Insulin herstellen. Insbesondere bei Patient:innen mit schwereren COVID-19-Krankheitsverläufen wurden zahlreiche Antikörper gegen Botenstoffe des Immunsystems gefunden. Dabei ist aber nicht ganz klar, ob sie vorher schon da waren, oder durch die Infektion verursacht wurden.
Die Autoantikörper blockieren dann diese Botenstoffe, was eventuell zur Fehlfunktion des Immunsytems beitragen kann. In Experimenten mit Mäusen führen die Autoantikörper zudem zu deutlich schwereren Krankheitsverläufen. Die Autoantikörper sind aber nicht nur gegen Botenstoffe des Immunsystems gerichtet, sondern gegen Bestandteile von ganz vielen verschiedenen Organen. Bei den Langzeit-Wirkungen („LongCovid“, chronische Müdigkeit usw.) stehen ebenfalls solche Autoantikörper als Mit-Ursache zur Diskussion. Chronische Müdigkeit könnte daher bspw. daran liegen, dass solche Autoantikörper Signalproteine im Gehirn blockieren. Ob sie aber durch die Infektion erst enstehen, oder als „Veranlagung“ zu schweren Fällen oder LongCovid führen, ist noch unklar.

Link zur Studie
https://www.nature.com/articles/s41586-021-03631-y

CoronaInfo zu Interferon-Autoantikörper (Oktober 2020):
https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/05/11/coronainfo-zweiter-teil/#1013

18. Mai: Wirksamkeit von Corona-Warn-Apps

Die Warn-Apps zur Eindämmung des Coronavirus basieren auf dem anonymen Austausch zwischen Handys, die anzeigen, wer in der Nähe einer infizierten Person war. Hier zusammengefasst eine Analyse aus Großbritannien zu deren Wirksamkeit.
Von Oktober bis Dezember 2020 haben gut ein Viertel der Bevölkerung (16 Mio.) die App regelmäßig benutzt. Eine halbe Million gab einen positiven Test in der App an, wonach durchschnittlich vier Personen benachrichtigt wurden.Von den so Benachrichtigten gaben dann wiederum 6% einen positiven Test an, hatten sich also wahrscheinlich bei der zuerst gemeldeten Person angesteckt. Diese 6% Übertragungsrate wurde auch in einer anderen Analyse gefunden zur Kontaktverfolgung durch Gesundheitsämter.
Die Wirksamkeit der App hängt dann davon ab, ob die Benachrichtigten wirklich in Quarantäne gehen. Die „Quarantänedisziplin“ zeigt eine große Bandbreite in Umfragen. Bei einem mittleren Wert von 60% würden durch die App knapp 300 Tausend Ansteckungen verhindert. Damit hätte die App die Anzahl Fälle in den drei Monaten um ungefähr einen Siebtel reduziert. Entsprechend betonen die Autor*innen der Studie, dass die App nur ein Teil der Eindämmung sein kann, und eine sehr gute Verbreitung braucht, um wirksam zu sein.

Link zur Studie:
https://www.nature.com/articles/s41586-021-03606-z

12. Mai: Wirkung der Impfung gegen Virusvarianten in Katar

Einige der neuen Varianten von SARS-CoV-2 sind in Laborexperimenten teilweise resistent gegen die aktuellen Impfstoffe. Ein Bericht aus Katar geht der wichtigen Frage nach, was diese Varianten tatsächlich für eine (teilweise) geimpfte Bevölkerung bedeuten.

Dabei wurden für Geimpfte und Ungeimpfte jeweils die Anzahl Infektionen in ähnlich zusammengesetzten Kontrollgruppen verglichen. Da die Analyse nur bis Anfang März geht, ist entsprechend die Anzahl Ungeimpfter viel größer, was die Aussagekraft evtl. etwas schwächt.

Knapp die Hälfte der Infektionen war mit der Variante B.1.1.7, die erstmals im Herbst in England auftrat. Diese wird fast so gut durch die Impfung gebremst wie das herkömmliche Virus. Die Effizienz der Impfung gegen alle Infektionen war 89%, bei schweren Verläufen 100%.

Bei der Variante B.1.351 (gut die Hälfte aller Infektionen), die erstmals in Südafrika beobachtet wurde, und in Laborexperimenten eine deutlich (aber immer noch nur teilweise) Resistenz gegen die Impfung zeigte, waren beide Effizienz-Werte passenderweise etwas niedriger.

Bei allen Erkrankungen betrug diese 75%, bei schweren Fällen 97%. Alle Werte beziehen sich auf mehr als zwei Wochen nach der zweiten Impfung mit Biontech/Pfizer. Bei nur einer Dosis war die Effizienz deutlich niedriger, was zeigt dass gerade auch im Hinblick auf Varianten die zweite Impfung sehr wichtig ist. Der Schutz ist dann auch gegen aktuelle Varianten immer noch sehr gut.

Link:
https://www.nejm.org/doi/10.1056/NEJMc2104974

7. Mai: Übersichtsartikel zu SARS-CoV-2

Mit Marco Binder habe ich einen Übersichtsartikel („Review“) über SARS-CoV-2 geschrieben. Der Artikel mit gut 200 Literaturverweisen ist online und kostenlos (auf englisch), hier eine Zusammenfassung.
Molekularbiologie: hier gehen wir auf die Gene des Virus und deren Funktion ein, mit besonderer Erwähnung der Effekte auf die Immunreaktion des Körpers und wie das Virus in unsere Zellen kommt.
Übertragung und Epidemiologie: Aerosole und prä-symptomatische Übertragung als Hauptmerkmale, Wirksamkeit von Kontaktbeschränkungsmaßnahmen, Erbgutsequenzierungen und Varianten sind hier die Themen.
Klinische Merkmale: Infektionen mit SARS-CoV-2 verursachen ein sehr großes Spektrum von Symptomen und Krankheits-Schweregraden. Risikofaktoren werden genannt, sowie die Effekte von COVID-19 außerhalb der Atemwege.
Wie COVID-19 entsteht: Die Immunreaktion als wichtiger Faktor bei schweren Krankheitsverläufen, aber wir gehen auch auf Autoantikörper gegen Interferone oder genetische Veranlagungen ein; und auf die Frage nach Medikamenten.
Immunität gegen SARS-CoV-2: Die Infektion führt zu robuster Immunität, wie auch die Impfungen. Infektionen mit Erkältungscoronaviren wohl kaum relevant.

Der Artikel ist in der „Berliner und Münchener Tierärztlichen Wochenschrift“ erschienen (https://www.vetline.de/sars-cov-2-in-humans), parallel dazu einige sehr interessante Artikel zu Coronaviren in Tieren, bspw.:
Infektiöses Bronchitisvirus bei Hühnern: https://www.vetline.de/infectious-bronchitis-80-years-of-control-efforts-to-combat-a-coronavirus-infection-in-poultry
Coronaviren bei Säugetieren: https://www.vetline.de/eine-welt-auch-jenseits-von-sars-cov-2-coronaviren-bei-zoo-und-wildtieren und https://www.vetline.de/canine-coronaviruses-emerging-and-re-emerging-pathogens-of-dogs
MERS: https://www.vetline.de/middle-east-respiratory-syndrome-coronavirus-mers-cov-schnupfenvirus-bei-kamelen-und-zoonoseerreger

3. Mai: Herzprobleme als Folge einer SARS-CoV-2-Infektion?

Letzten Sommer sorgte eine Studie aus Frankfurt a. M. für Aufsehen, die bei 70% von COVID-19-Genesenen Herzprobleme (bspw. Herzmuskelentzündungen) gesehen hatte. Hier zusammengefasst eine darauf folgende größere Studie, die diese Beobachtung überprüfte.

Dabei wurden gut 3000 junge Sportler:innen in den USA untersucht, die eine SARS-CoV-2-Infektion durchgemacht hatten (Sportler:innen werden regelmäßig auf ihre Herzfunktion getestet). Die häufigsten Symptome der Infektion waren Geruchsverlust, Kopf- und Halschmerzen. Bei 13% kamen Brustschmerzen/Atemnot/Herzklopfen während der Erkrankung, oder bei Wiederaufnahme des Trainings dazu. Bei vertieften Herztests in den Wochen nach der Infektion gab es bei knapp einem Prozent Auffälligkeiten in Elektro- oder Echokardiogrammen, oder bei Troponinmessungen (Anzeichen für beschädigte Zellen im Herzen). Es wurde kein akutes Herzproblem (bspw. Herzstillstand) gefunden, das auf die Infektion mit SARS-CoV-2 zurückzuführen war.

Zusammenfassend schließt die (zu diesem Thema bisher umfangreichste) Studie, dass Herzschäden eine seltene Folge von Infektionen mit SARS-CoV-2 sind. Folgefragen sind die länger dauernde Beobachtung über Monate hinweg, sowie die Häufigkeit von Herzproblemen in passenden Kontrollgruppen

Link zur Studie:
https://www.ahajournals.org/doi/abs/10.1161/CIRCULATIONAHA.121.054824

Frankfurt-Studie:
https://jamanetwork.com/journals/jamacardiology/fullarticle/2768916

26. April: Der Impfstoff von Johnson&Johnson/Janssen

Vom Impfstoff von Johnson&Johnson/Janssen (genannt Ad26.COV2.S) sind nun detaillierte Daten zu Wirksamkeit und Sicherheit verfügbar. Wie wurden diese erhoben, und was sagen sie aus?
Wie der Impfstoff von Uni Oxford/Astra Zeneca oder Gamaleya/Sputnik ist es ein Adenovirus-Impfstoff, und hat damit wohl auch das Problem der (seltenen) Sinusvenenthrombosen. Mit Ad26 wurde auch schon ein Ebla-Impfstoff hergestellt. Bei Ad26.COV2.S wird nur eine Dosis gegeben. Die Effizienz gegen eine Ansteckung mit Symptomen ist mit knapp 70% evtl. auch deswegen niedriger als bei den RNA-Impfstoffen und bei Oxford/AstraZeneca. Da aber (im Gegensatz zu den ersten Veröffentlichungen bei Ox/AZ) genug über 60jährige miteinbezogen werden, kann dieser Wert für alle über Geimpften 18 gelten. Vergleichbar mit den anderen Impfstoffen ist, dass der Impfschutz ungefähr zwei Wochen nach Impfung einsetzt, und die Häufigkeit der allgemeinen Nebenwirkungen (Fieber, Kopfschmerzen usw.), wie auch dass diese bei älteren Menschen seltener sind.
Interessant ist, dass Teil der Studie in Brasilien (jeweils gut 3300 Geimpft/Kontrollgruppe) und Südafrika (jeweils knapp 2500 Geimpft/Kontrollgruppe) durchgeführt wurden. Dabei zeigte sich, dass die Impfung auch gegen die dort kursierenden Virusvarianten wirken, mit einer Effizienz von gegen 80% für schwere Fälle. Zudem wurden auch Infektionen ohne Symptome gemessen, auch hier wird eine Effizienz von gegen 70% erreicht. Wie auch schon bei anderen Impfstoffen gezeigt, schützt diese Impfung daher wohl nicht nur gegen die Krankheit, sondern reduziert auch die Weitergabe des Virus an andere.

Links:
Phase-3-Studie AD26.COV2.S: https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2101544
Ad26-Ebola-Impfstoff: https://www.ema.europa.eu/en/medicines/human/EPAR/zabdeno
Ad26-Impfstoffe allgemein: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0264410X20311609?via%3Dihub

23. April: Coronavirus im Abwasser

Das Coronavirus ist auch im Abwasser, da Infizierte es im Stuhl/Speichel ausscheiden. Auch wir @BIMSB_MDC sind an einem Pilotprojekt beteiligt, um den Nutzen dieses Abwassermonitorings zu erforschen. Wie funktioniert das, und was kann man daraus lernen?

Bei den Klärwerken werden vom Zufluss regelmäßig Proben genommen, die ins Labor geliefert werde (bei uns von den Berliner Wasserbetrieben).

So erhalten wir das Abwasser von den Berliner Wasserbetrieben

Mittels Filtern werden Sand, Schwebestoffe, aber auch Bakterien gefiltert. Danach ist die Flüssigkeit kristallklar, etwas gelblich – und enthält immer noch die Viruspartikel, die aus einem halben Deziliter aufkonzentriert werden.

Filtrierung des Abwassers durch zwei Filter (2 und 0,2 Mikrometer)

Bei großen Abwassernetzwerken und Einzugsgebieten braucht das Wasser Stunden von den Haushalten zu den Klärwerken. Dabei gehen die Viruspartikel langsam kaputt, d.h. eine wichtige Frage ist, wo im Netz und zu welcher Uhrzeit die Proben genommen werden sollen. Die RNA, also die biochemische Molekülart, aus der auch das Erbgut des Coronavirus ist, wird aus dem Konzentrat isoliert. Der größte Anteil machen Pflanzenviren aus (bspw. das PMMV, ein Paprikavirus), die Menge SARS-CoV-2 kann aber ohne weiteres mittels PCR gemessen werden. Diese Mengen entsprechen weitgehend den Inzidenzwerten, bzw. haben noch 1-3 Tage Vorlauf. Damit kann also ohne Schwankungen durch Feiertage, Teststrategien usw. gemessen werden, wie weit verbreitet das Virus in der Bevölkerung ist. Zudem können auch aus dem Abwasser Virusgenome sequenziert werden. Damit haben wir bspw. im Februar/März den schnellen Anstieg der Variante B.1.1.7 in Berlin gesehen (siehe dazu auch https://www.berlin.de/corona/lagebericht/ -> Virusvarianten). Das Abwassermonitoring ist damit eine relativ einfach umsetzbare Möglichkeit, um vor allem bei niedrigen Inzidenzwerten einen Anstieg der Fallzahlen vorauszusehen, und die Verbreitung neuer Virusvarianten zu überprüfen.

Links:

Coronamonitoringprojekt des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung Lepizig
https://www.ufz.de/index.php?de=47208

Tägliche Abwassermessung in Zürich:
https://sensors-eawag.ch/sarscov2/ARA_Werdhoelzli_ddPCR.html

SARS-CoV-2 im Abwasser als Prognosemöglichkeit:
https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.06.15.20117747v2
https://www.nature.com/articles/s41587-020-0684-z

20. April: Wie oft sind Ansteckungen ohne Symptome?

Eine zentrale Ursache für die Pandemie ist, dass infizierte Menschen ansteckend sind, bevor sie Anzeichen einer Erkrankung haben – oder überhaupt keine solchen Anzeichen zeigen. Wie ist der aktuelle Stand der Forschung zu diesem Thema?

Zu Beginn der Pandemie wurde der Anteil Infizierter ohne Symptome („asymptomatisch“) auf bis zu 80% geschätzt. Neuere Daten deuten aber eher auf ungefähr einen Viertel hin. Zudem hat sich eher gezeigt, dass asymptomatische Fälle weniger ansteckend sind. Eine Schlüsselfrage ist daher, wie oft Ansteckungen von Menschen ausgehen, die *noch* keine Symptome haben. Eine kritische Betrachtung der bisherigen Studien und Erkenntnisse zeigt vor allem, wie schwierig es ist, darüber eine verlässliche Aussage zu machen. Daher bleibt nichts anderes übrig, als auch weiterhin Menschen auch ohne Symptome zu testen, vor allem im Umfeld von bestätigten Fällen.

Link zum Artikel:
https://science.sciencemag.org/content/371/6535/1206.full

CoronaInfos vom letzten Jahr dazu:
https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/05/11/coronainfo-zweiter-teil/#0713
https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/05/11/coronainfo-zweiter-teil/#0609
https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/05/11/coronainfo-zweiter-teil/#0520

13. April: Der Impfstoff Coronavac von Sinovac

In Brasilien wird v.a. der Impfstoff Coronavac der chinesischen Firma Sinovac verwendet. Hier zusammengefasst die nun veröffentlichten detaillierten Daten zu Wirksamkeit und Nebenwirkungen dieses Totimpfstoff aus einer (noch nicht begutachteten) Studie.

Totimpfstoffe sind (im Gegensatz zu den neuen Methoden der RNA- oder Adenovirus-Impfstoffe) schon lange bekannt und verwendet, bspw. die aktuellen Impfungegen gegen das Hepatitis-B- und das Kinderlähmung-Virus (Polio). Wie bei Coronavac wird dabei Virus in großen Mengen gezüchtet, und mit starken Chemikalien inaktiviert. Das biologische Material ist genau wie beim richtigen Virus, aber so verändert, dass es nicht mehr ansteckend ist. Zur Aktivierung des Immunsystemns wird dann noch etwas Aluminium dazugegeben.

Die Studie wurde mit Teilnehmenden aus dem Gesundheitsbereich gemacht, mit jeweils gut 6000 Menschen in der Impf- und in der Kontrollgruppe. Dabei traten in der Kontrollgruppe ungefähr doppelt so viele Ansteckungen auf wie in der geimpften Gruppe, was einer Effizienz von 50% entspricht. Schwerere Krankheitsverläufe traten aber fast nur in der Kontrollgruppe auf, d.h. die Effizienz ist dafür über 80% – ein ähnliches Muster wie bei den RNA- oder Adenovirus-Impfstoffen. Zudem kann die Wirksamkeit mit einer längeren Dauer zwischen den zwei Impfdosen (Standard war nur 14 Tage) eventuell verbessert werden.

Wichtig und interessant ist, dass der Impfstoff auch gegen die in Brasilien zirkulierenden Virusvarianten wirkt, die teilweise resistent gegen die in Europa verwendeten Impfstoffe sind. Ein Grund könnte sein, dass bei Coronavac das ganze Virus (statt nur ein Baustein) verwendet wird, was dem damit trainierten Immunsystem mehr Angriffspunkte gibt.

Link zur Studie: https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=3822780

8. April: Häufigkeit und Risikofaktoren von LongCovid

Nach einer Infektion mit SARS-CoV-2 können noch monatelang Beschwerden auftreten, „LongCovid“ genannt. Wichtigste ungeklärte Fragen sind zur Zeit die Häufigkeit und die Risikofaktoren für LongCovid – hier zwei Untersuchungen dazu zusammengefasst. Da die Beschwerden an sich, wie chronische Erschöpfung, Atemnot oder Stimmungsschwankungen viele Ursachen haben können, ist innerhalb einer Studie der Vergleich mit einer möglichst ähnlichen Gruppe von Menschen ohne SARS-CoV-2-Infektion wichtig.

Die erste Studie basiert auf einer App in Großbritannien, in der gut 4 Millionen Teilnehmende (Durchschnittsalter 46, davon 57% Frauen) seit März 2020 täglich ihren Gesundheitszustand eingaben. Verglichen wurden nun die Angaben von 4182 Menschen mit positiven PCR-Test mit einer gleich (Alter, Geschlecht, body mass index) zusammengesetzten Kontrollgruppe mit Erkältungssymptomen, aber negativem Test. Von den positiv Getesteten hatten nach vier Wochen noch 13% Beschwerden, fast sechsmal mehr als in der Kontrollgruppe. Langdauernde Beschwerden traten häufiger auf bei: Frauen, älteren Menschen (über 50), Übergewichtigen, Asthma, Herzbeschwerden, sowie bei einem stärkeren akuten Krankheitsverlauf und Aufenthalt im Krankenhaus.

Während in dieser Studie nur gut 2% noch 12 Wochen nach Ansteckung Beschwerden hatten, gibt eine Analyse der britischen Statistikbehörde (ONS) für diesen Zeitpunkt den deutlich höheren Wert von 12% an. Im Gegensatz zur anderen Studie war die Auswahl der Teilnehmenden hier zufälliger, was darauf hindeuten könnte dass die recht geringe Anzahl von LongCovid nach 12 Wochen an der Verzerrung durch die App-Benutzung liegen könnte; der Vergleich ist aber schwierig, da in der ONS-Analyse nur wenig Details enthalten sind. Auch hier erscheint das Risiko bei Frauen höher bzw. zunehmend mit dem Alter.

Insgesamt können die Risikofaktoren langsam eingegrenzt werden, und auch ohne Krankheitsaufenthalt haben um die 10-20 Prozent der SARS-CoV-2-Infizierten mehrere Wochen Beschwerden. Wie oft diese aber länger als drei Monate dauern, lässt sich bisher noch nicht sagen.

Studie LongCovid mit der COVID-19-App:
https://www.nature.com/articles/s41591-021-01292-y

Analyse des ONS
https://www.ons.gov.uk/peoplepopulationandcommunity/healthandsocialcare/conditionsanddiseases/bulletins/prevalenceofongoingsymptomsfollowingcoronaviruscovid19infectionintheuk/1april2021#prevalence-of-ongoing-symptoms-following-coronavirus-infection-in-the-uk-data (Siehe Kapitel 3, „Duration of reported symptoms following confirmed coronavirus (COVID-19) infection“)

Siehe auch https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/10/22/coronainfo-dritter-teil/#1126 (mit preprint der Studie)

31. März: Immunität und Virusvarianten

Gegen einige der neuen Coronavirus-Varianten wirken die Impfstoffe nicht mehr so gut. Aber wenn die Impfstoffe angepasst werden, wirken sie dann noch gegen die „alten“ Viren?
Eine Studie aus Südafrika, wo sich seit November die Variante B.1.351 (auch 501Y.V2 genannt) hat dazu Blutproben aus der ersten Welle (Juni-August 2020) mit der zweiten Welle verglichen (Januar 2021). Gemessen wurde, wie gut die Blutproben das herkömmliche Virus oder die Variante B.1.351 „neutralisieren“. Dafür wird in einem Laborexperiment getestet, ob das Blut Virusinfektionen in der Petrischale verhindern kann. Wie erwartet und bekannt, konnten Blutproben aus der ersten Welle das B.1.351 kaum neutralisieren.

Umgekehrt war es aber nicht so: Blut aus der zweiten Welle war fast so gut wie die älteren Blutproben darin, das herkömmliche Virus zu blocken. Dass es „rückwärts“ besser geht als „vorwärts“ wurde übrigens kürzlich auch für ein Erkältungs-Coronavirus gezeigt (https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/10/22/coronainfo-dritter-teil/#0125). Für die Impfstoffentwicklung könnte das wichtig sein: denn dann ist nicht direkt zu befürchten, dass auf neue Varianten angepasste Impfstoffe gegen ältere Virusvarianten nicht mehr wirken.

Link zur Studie:
https://www.nature.com/articles/s41586-021-03471-w

26. März: Antikörper und Erkältungscoronaviren

Seit Beginn der Pandemie wird intensiv diskutiert, ob vorangegangene Infektionen mit einem der vier Erkältungs-Coronaviren gegen eine Ansteckung mit SARS-CoV-2 schützen. Eine neue Studie hat diese Frage mit Hilfe eingefrorener Blutproben angegangen.
In diesen Proben gab es tatsächlich Antikörper, die auch Teile von SARS-CoV-2 erkannten. Passenderweise waren in diesen Proben vor allem Antikörper gegen den etwas näher verwandten Coronavirus OC43, nicht gegen die etwas weiter entfernten NL63 und 2289E. Die Menge OC43-Antikörper hatte aber keinen Einfluss darauf, ob die Leute sich mit SARS-CoV-2 erkrankten. Ein Grund dafür ist, dass sich schützende Antikörper vor allem gegen eine wichtige Stelle auf der Oberfläche des Virus richten: Nämlich an den Teil, der es sich an unsere Zellen ankoppelt („RBD“ genannt). Dieser RBD-Teil ist wohl auch deswegen der Teil, der sich am schnellsten verändert im Virus, und wo sich die verwandten Coronaviren am stärksten unterscheiden. Und das ist auch da, wo sich die neuen Virusvarianten verändert haben.
Ebenfalls gab es keinen Zusammenhang zwischen dem Vorhandensein von Antikörpern gegen das OC43-Erkältungscoronavirus und dem Schweregrad der Erkrankung. Insgesamt geben diese und ähnliche Studien aber wichtige Hinweise darauf, wie sich unsere Immunität zu existierenden und noch kommenden Virusvarianten verhält.

Link zur Studie:
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)00160-4

22. März: T-Zell-Antwort und Varianten

Ob und warum neue Virusvarianten resistenter gegen Immunität durch Impfung oder durchgemachte Infektion sind, wird z.Z. intensiv erforscht. Hier zusammengefasst eine Studie zur T-Zell-Antwort, die wohl robuster reagiert.
Während die durch B-Zellen ausgelöste Antikörperantwort Viruspartikel erkennt, können T-Zellen infizierte Zellen ausmachen und wegräumen. Dazu erkennen sie Schnipsel von Virus-Bausteinen, die auf der Oberfläche der infizierten Zellen gezeigt werden. Bei von einer Infektion Genesenen geht es dabei um Schnipsel vom gesamten Virus, bei der Impfung nur um solche, die vom Spike-Protein stammen. Dieses Protein ist auf der Oberfläche des Virus, und ist das Virusbestandteil, mit dem in allen aktuellen Impfstoffen geimpft wird.
In der Studie wurden nun „zerschnipselte“ Viren bzw. Schnipsel vom Spike-Protein an T-Zellen aus dem Blut von Genesenen und Geimpften getestet. Dabei gab es keine Unterschiede zwischen herkömmlichem Virus und Varianten, die beides wird von den T-Zellen gleich gut erkannt. Es ist schon mehrfach gezeigt worden dass die Antikörperantwort bei den Varianten nicht mehr so gut ist, die T-Zell-Antwort scheint aber nach wie vor robust zu sein. Das könnte eine Erklärung sein, warum die Impfstoffe auch bei den Varianten immer noch wirken, bzw. vor allem schwere Krankheitsverläufe, durch die nach wie vor funktionierende T-Zell-Antwort, verhindern.

Link zur Studie:
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.02.27.433180v1

19. März: Thrombosen  nach Oxford/AstraZeneca-Impfung?

Was hat es mit den Fällen von Blutgerinnseln nach der Oxford/AstraZeneca-Impfung auf sich, und was bedeutet dass für zukünftige Impfung mit dem (wieder zur Anwendung empfohlenen) Impfstoff?
Blutgerinnsel treten sehr häufig auf, vor allem in den Beinen. Risikofaktoren sind bspw. Bewegungsmangel (dazu gehört bspw. auch langes Sitzen bei Flügen, daher werden dafür „Thrombosestrümpfe“ bzw. „Kompressionsstrümpfe“ empfohlen).Gefährlich ist bspw., wenn ein solches Gerinnsel in die Lunge kommt („Lungenembolie“), mit in Deutschland zwischen 40000 und 100000 Opfern jährlich ist das die dritthäufigste Todesursache.
Beim Oxford/AstraZeneca-Impfstoff waren es aber nicht diese häufigen Blutgerinnsel, die den Impfstopp und die Überprüfung ausgelöst haben, sondern eine sehr seltene Form von Blutgerinnseln in Hirnvenen. Ungewöhnlich ist dabei die Kombination mit einer sehr niedrigen Anzahl roter Blutplättchen.
Bei 12 Millionen Geimpften unter 50 europaweit gab es 12 solcher Fälle, also sehr wenige – durchschnittlich und zufällig würde man aber nur gut einen Fall erwarten. Ob diese Häufung nun ebenfalls zufällig ist, oder durch die Impfung verursacht, lässt sich zur Zeit noch nicht sagen. Zur Information hat die europäische Arzneimittelbehörde wie auch die deutsche Gesellschaft für Neurologie die Symptome aufgeführt, die von einem solchen Hirnvenengerinnsel verursacht werden, und auf die zu achten sind. Dazu gehören in den ersten 2-3 Wochen nach Impfung (nicht aber an den 2 Tagen danach; diese Kopfschmerzen sind eine häufige Nebenwirkung) neuartige und starke Kopfschmerzen. Der Mangel an roten Blutplättchen kann zu kleinen Blutungen führen, die durch 1-2 Millimeter kleine rote Punkte auf der Haut erkennbar sind. Eine Vermutung ist es, dass durch die Impfung in sehr seltenen Fällen Antikörper entstehen, die sich gegen die eigenen roten Blutplättchen richten.

Stellungnahme der europäischen Arzneimittelbehörde:
https://www.ema.europa.eu/en/news/covid-19-vaccine-astrazeneca-benefits-still-outweigh-risks-despite-possible-link-rare-blood-clots

Stellungnahme der deutschen Gesellschaft für Neurologie:
https://dgn.org/neuronews/neuronews/stellungnahme-der-dgn-zur-sarscov2-impfung-mit-dem-impfstoff-von-astrazeneca/

15. März: Impfung nach durchgemachter Infektion

Sollen sich Menschen, die eine Infektion mit SARS-CoV-2 überstanden haben, dagegen impfen lassen? In einem solchen Fall hat man oft (aber nicht immer!) eine relativ gute Immunität gegen das Virus entwickelt.
In einer Analyse aus New York zeigte sich, dass bei Genesenen schon eine einzelne Dosis mit dem Impfstoff die Menge Antikörper gegen das Virus im Blut auf sehr hohe Werte bringt. Die Kombination aus durchgemachter Infektion und Impfung ist dann vergleichbar mit der Kombination aus erster und zweite Impfung. Dazu passt auch, dass die allgemeinen Nebenwirkungen (Müdigkeit, Kopf- und Gliederschmerzen, Fieber) bei Genesenen stärker sind. Denn auch bei der Impfung ohne durchgemachte Infektion sind bei der 2. Dosis diese Nebenwirkungen stärker als bei der 1. Dosis.

Link zur Analyse
https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMc2101667

11. März: Coronavirus und B-Zellen

Bei einer Infektion macht das Immunsystem Antikörper gegen das Virus. Dafür zuständig sind die B-Zellen. Eine Spezialform, die Gedächtnis-B-Zellen, werden nach einer erneuten Infektion sofort aktiviert. Wie langlebig und solide ist dieses Gedächtnis?

Wichtiges Thema ist die Frage: wie langlebig die Immunität gegen SARS-CoV-2 ist nach einer Infektion? Es gab Hinweise, dass die bei Virusinfektionen normale „Spezialisierung“ der B-Zellen gegen das Virus hier nicht stattfinden kann.

In der hier erwähnten Studie wurden Patient:innen mit schwerem COVID-19 mit solchen mit mildem Krankheitsverlauf verglichen. Wie schon bekannt war die Immunantwort bei den schweren Verläufen etwas stärker. Ansonsten zeigte aber eine sehr detaillierte Analyse den bei Virusinfektionen erwarteten Aufbau eines soliden B-Zell-Gedächtnisses. Insbesondere fand auch hier die stärkere „Spezialisierung“ von Gedächtnis-B-Zellen statt, die durch Veränderungen in deren Erbgut geschieht, und sie das Virus noch besser erkennen lässt. Interessanterweise erkannten B-Zellen, die die Oberfläche von SARS-CoV-2 erkannten, auch die nächsten verwandten Erkältung-Coronaviren (OC43 und HKU1). Das stützt die schon lange diskutierte Überlegung, dass zu einem gewissen Grad Infektionen mit Erkältungscoronaviren gegen SARS-CoV-2 leichten Schutz verleihen können.

Insgesamt zeigt die Studie also, dass nach einer SARS-CoV-2-Infektion oft eine dauerhafte und wohl wirksame Immunität entsteht. Für eine verlässliche Aussage darüber wie häufig das tatsächlich ist, müssten die Untersuchungen aber mit mehr (statt wie hier nur einige Dutzend) Genesenen wiederholt werden.

Link zur Studie
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)00093-3

9. März: Das Coronavirus und die T-Zellen

Unser Immunsystem besteht grob gesagt aus zwei Teilen: B-Zellen stellen Antikörper her, die das Virus erkennen und unschädlich machen. Und T-Zellen räumen infizierte Zellen weg. Wie verändert sich das Virus, um sich dem zu entziehen?
Die aktuellen Virusvarianten wie B1.1.7 (Großbritannien) oder vor allem B.1.351 (Südafrika) und P.1 (Brasilien) werden etwas weniger gut von Antikörpern erkannt, d.h. sie sind teilweise resistent gegen den B-Zell-Teil unserer Immunität. In einer Studie aus Österreich wurde systematisch erforscht, wie sich das Virus verändert, um den T-Zellen zu entkommen. T-Zellen erkennen kleine Schnipsel der Virus-Bausteine, insgesamt mehrere Dutzend, die von Virus-infizierten Zellen auf ihrer Oberfläche präsentiert werden. Die T-Zellen eliminieren dann die infizierten Zellen, und bremsen damit die Ausbreitung des Virus. Veränderungen im Virus-Erbgut, die zu Änderungen in diesen Schnipseln führen, traten in Infizierten vor allem 1-2 Wochen nach Ansteckung auf.
Der Grund ist wohl, dass Zellen, die vom so veränderten Virus infiziert waren, nicht mehr so leicht erkannt und eliminiert wurden. Diese kleinen Veränderungen wurden auch in der weltweiten Virus-Erbgut-Datenbank gefunden. Das deutet darauf hin, dass sie dem Virus tatsächlich einen leichten Vorteil beim Entkommen vom Immunsystem bieten. Wenn die Schnipsel verändert sind, werden sie nicht mehr so schön präsentiert, bzw. von den T-Zellen nicht mehr so einfach erkannt. Tatsächlich erkannten T-Zellen aus COVID-19-Patient:innen die veränderten Schnipsel nicht mehr so gut, d.h. konnten so infizierte Zellen nicht mehr so einfach eliminieren.
Insgesamt zeigt sich damit, wie vielfältig unser Immunsystem das Virus erkennt (und als Folge Impfungen auch gegen Varianten zumindest teilweise noch wirken) – aber auch wie sich das Virus ständig verändert und weniger angreifbar wird.

Link zur Studie
https://immunology.sciencemag.org/content/6/57/eabg6461.full

4. März: Die Mutation D614G

Vor einem Jahr wurden die ersten Coronavirus-Varianten festgestellt. Eine davon (D614G) hat sich innert Monaten weltweit ausgebreitet. Wie wird in Labor- und Tierexperimenten eine schnellere Ansteckung von Virusvarianten untersucht?
In einer neuen Studie wurde gezeigt, dass mit der D614G-Mutation das Virus besser an seine „Eintrittspforte“ auf menschlichen Zellen andocken kann. Entsprechend vermehrte sich das Virus in menschlichen Zellen etwas schneller. Als nächstes wurden Mäuse mit einer 1:1-Mischung von herkömmlichem Virus und D614G-Mutation angsteckt. Innert vier Tagen nahm die D614G-Mutation völlig überhand. Das bedeutet, dass sie sich auch innerhalb eines Organismus schneller vermehrt und verbreitet.
Die Übertragung wurde mit Hamstern und Frettchen untersucht. Die Tiere wurden jeweils in Paaren gehalten, davon ein Tier infiziert, eines nicht. Das infizierte Tier erhielt auch hier eine 1:1-Mischung von herkömmlichem Virus und D614G-Mutation angsteckt. Bei allen sechs Hamsterpaaren war das jeweils andere Tier nach zwei Tagen auch infiziert. Darin wurde fast ausschließlich die D614G-Mutation gefunden, die also deutlich einfacher übertragen wurde. Ähnlich sah es in den Frettchen aus. Insgesamt ist die D614G-Mutation also klar ansteckender, sehr wahrscheinlich weil sie besser an unsere Zellen andocken kann.

Links:
Vermehrung und Übertragbarkeit der Mutation D614G
https://www.nature.com/articles/s41586-021-03361-1

Bisherige CoronaInfos zur Mutation D614G
https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/05/11/coronainfo-zweiter-teil/#0820
https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/10/22/coronainfo-dritter-teil/#1103

1. März: der Impfstoff von Johnson&Johnson/Janssen

Vom Corona-Impfstoff der Firma Johnson&Johnson/Janssen sind nun detaillierte Daten verfügbar. Wie Oxford/AstraZeneca und Sputnik/Gamaleya ist es ein Adenovirus-Impfstoff. Wie sehen die Daten zu Wirkung und Nebenwirkungen aus? Wenn alle Fälle von Ansteckung mit Symptomen gezählt wurden, betrug die Effizienz ungefähr 66% (d.h. bei Geimpften 3x weniger Fälle als in Kontrollgruppe). Bei den schweren Krankheitsverläufen war die Effizienz erwartungsgemäß höher, nämlich ungefähr 85%. Auch bei Ansteckungen ohne Symptome gab es mit der Impfung deutlich weniger (Effizienz um 70%). Insgesamt verschiebt also auch dieser Impfstoff ganz klar das Risiko weg von schweren, hin zu milden/asymptomatischen Ansteckungen.
Bei den Nebenwirkungen berichteten die Hälfte der Geimpften (gegenüber ein Fünftel in der Kontrollgruppe) Schmerzen an der Einstichstelle. Müdigkeit und Kopfschmerzen gab es bei zwei Fünfteln, Fieber nur bei jeder achten geimpften Person, und damit deutlich seltener als bspw. bei den RNA-Impfstoffen. Drei Fälle von schwereren Nebenwirkungen sind beschrieben, u.a. eine schwere allergische Reaktion sowie ein schlechter Allgemeinzustand mit 39,4 °C Fieber, der eine Krankenhauseinweisung notwendig machte.
Wie die erste Dosis von Sputnik nutzt J&J den relativ seltenen Adenovirus Subtyp 26, was den Vorteil hat, dass kaum jemand schon Immunität gegen dieses Trägervirus hat. Mit dem gleichen Prinzip hat J&J schon einen Ebolavirus-Impfstoff hergestellt (letztes Jahr von der EU offiziell zugelassen). Im Gegensatz zu allen anderen bisher zugelassenen Corona-Impfstoffen kommt dieser hier mit nur einer Dosis aus, Studien mit zwei Dosen, die evtl. eine besseren Schutz bewirken, laufen noch.

Daten Impfstoff Johnson&Johnson/Janssen
https://www.fda.gov/media/146217/download

CoronaInfos zu den Impfstoffen von
Oxford/AstraZeneca: https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/10/22/coronainfo-dritter-teil/#0129
Sputnik/Gamaleya: https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/10/22/coronainfo-dritter-teil/#0203

25. Februar: Anwendung der Impfstoffe in Schottland und England

Nach Israel gibt es nun auch aus Großbritannien Studien zur Anwendung der Corona-Impfstoffe. Hier Zusammenfassungen zweier Studien zur Wirksamkeit nach der ersten Dosis in Schottland, sowie bei Gesundheitspersonal in England. Die Analyse aus Schottland hat gezählt, wie effizient die 1. Impfdosis Krankenhauseinweisungen wegen COVID-19 vermeiden konnte. Sowohl für den Impfstoff von Oxford/AstraZeneca wie für Pfizer/Biontech war die Effizienz 4 Wochen nach der 1. Dosis schon bei über 80%. Da nur Krankenhauseinweisungen gezählt wurden, kann man damit *nicht* sagen, dass keine Ansteckungen mehr stattfanden. Es gab aber viel weniger schwere Krankheitsverläufe, die zur Einweisung ins Krankenhaus führen.
In der zweiten Studie wurde Krankenhauspersonal untersucht, insgesamt über 20000 Menschen. Die Effizienz der Impfstoffe war, wie in den Studien der Hersteller, gegen 90%. Zudem hatten die Geimpften, die sich trotzdem ansteckten, mildere Symptome. In dieser Studie wurde auch die Lebensumstände der Teilnehmenden, geimpft oder nicht geimpft, erfasst. Dabei zeigte sich, dass Menschen mit wenig Geld deutlich seltener geimpft wurden – das wurde auch in der schottischen Studie festgestellt. Zudem wurden Ärzte und Weiße überdurchschnittlich, Pflegende und Hebammen unterdurchschnittlich oft geimpft.

Links:
Analyse Schottland: https://www.ed.ac.uk/files/atoms/files/scotland_firstvaccinedata_preprint.pdf
Analyse von Personal im Gesundheitswesen England: https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=3790399

22. Februar: Zeitdauer zwischen 1. und 2. Dosis Oxford/Astrazeneca

Beim Impfstoff von Oxford/AstraZeneca hat sich schon angedeutet, dass die Zeitdauer zwischen 1. und 2. Impfung wichtig ist. Eine neue Analyse zeigt, dass mehr Zeit (bis drei Monate) zwischen erster und zweiter Impfung einen besseren Impfschutz ergibt. Sowohl für Infektionen mit Symptomen wie auch solche ohne zeigte sich klar: je länger zwischen 1. und 2. Impfung gewartet wird, desto besser. Infektionen mit Symptomen gab es bei Dauer von weniger als 6 Wochen halb soviele bei Geimpften verglichen mit der Kontrollgruppe.
Das entspricht einer Effizienz von nur 50 Prozent. Bei einer Dauer von mehr als 12 Wochen stieg diese Effizenz auf gut 80%. Auch für Infektionen ohne Symptome steigt die Effizienz des Impfstoffes mit längerer Dauer zwischen 1. und 2. Impfung, wenn auch auf niedrigem Niveau. Gestützt werden diese Daten durch Messungen der Mengen Antikörper gegen das Virus im Blut der Geimpften: denn diese Menge nimmt stetig zu mit längerer Dauer zwischen 1. und 2. Impfung ist, was eine Erklärung für die bessere Wirksamkeit sein kann.

Link zur Studie:
https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(21)00432-3/fulltext

19. Februar: wie genau hemmt SARS-CoV-2 unser Immunsystem?

Das Coronavirus kann sich sehr gut vor dem Immunsystem „verstecken“. Die Folge: erst einige Tage nach Ansteckung merkt man das Virus (mit Husten usw.), hat es vorher aber schon unbemerkt weitergegeben. Woher kommt diese wichtige Eigenschaft des Virus?
Ein intensiv studiertes Virusprotein (eins von insgesamt ungefähr 25 – als Vergleich, der Menschen hat mehrere Zehntausend) ist „Nsp1“. Es interveniert tief drin in infizierten Zellen, um die Aktivierung des Immunsystems zu hemmen. „Aktivierung des Immunsystems“ bedeutet in einem ersten Schritt, dass Gene abgelesen werden aus dem menschlichen Erbgut. Die so entstandene Boten-RNA wird aus dem Zellkern exportiert, und als „Bauplan“ für die Herstellung von Proteinen verwendet.
Diese Proteine blockieren dann bspw. die Vermehrung des Virus, oder locken als Botenstoffe Zellen des Immunsystems an. Mit Nsp1 blockiert das Virus beide erwähnten Schritte, den Export aus dem Zellkern und die Herstellung von Proteinen. Aber schadet sich das Virus damit auch selbst? Export von RNA aus dem Zellkern braucht das Virus nicht. Und seine eigene RNA ist wahrscheinlich mit einem Kniff versehen; Nsp1 blockiert daher das Ablesen von Zell-RNA, nicht aber das Ablesen von Virus-RNA.

Links:

Blockade des Exports von menschlicher Boten-RNA
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33547084/

Blockade der Protein-Translation
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33479166/
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33268501/

Nsp1 in anderen Coronaviren
https://www.mdpi.com/2073-4409/10/2/300

16. Februar: neue Ergebnisse von Medikamentenstudien

#CoronaInfo – Medikamente, die sich direkt gegen die Vermehrung des Coronavirus richten, waren bisher wenig erfolgreich. In den letzten Wochen gab es aber mehrere ermutigende Resultate zu COVID19-Medikamenten, die das Immunsystem beeinflussen.
Das erste ist das Asthmamedikament Budenosid, das passenderweise schon für die Inhalierung zugelassen ist: damit kann es direkt in den Atemwegen wirken. Wie das schon bei schweren COVID19-Verläufen verwendete Dexamethason ist es ein Corticoid, und dämpft damit übermäßige Entzündungsreaktionen des Immunsystems. In einer mittelgroßen Studie in Großbritannien (146 Patient*innen) zeigte sich, dass Budenosid-Inhalation nach Beginn von milden Symptomen die Wahrscheinlichkeit eines schweren Krankheitsverlaufs deutlich reduzierte.
Von der Wirkungsweise nicht unähnlich ist Tocilizumab, das einen Botenstoff des Immunsystems hemmt, der zu übermäßigen Entzündungen führt. Bisher wurde es für Rheuma verwendet, wie Asthma eine Entzündungskrankheit. Dieses Medikament wird nur bei schwereren Krankheitsverläufen gegeben, und reduzierte in einer großen Studie (4116 Partien*innen) das Sterberisiko um 10-15%.
Schlussendlich werden auch Interferone getestet, die die antivirale Aktivität des Immunsystem fördern. In einer kleinen Studie (60 Patient*innen) zeigte eine Interferonspritze bei mild-mäßigen Krankheitsverläufen (nicht im Krankenhaus), dass das Virus schneller verschwand aus dem Körper, wenn auch ohne Einfluss auf die Symptome. Ähnliches wurde in Hamstern gesehen, die als Besonderheit das Interferon inhalierten. Wie beim Asthmamedikmanet Budenosid könnte eine solche lokale Anwendung besonders hilfreich sein.

Links:
Budesonide:
https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2021.02.04.21251134v1
Tocilizumab:
https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2021.02.11.21249258v1
Klinische Studie mit Interferon:
https://www.thelancet.com/journals/lanres/article/PIIS2213-2600(20)30566-X/fulltext
Inhaliertes Interferon in Hamstern:
https://www.cell.com/immunity/fulltext/S1074-7613(21)00040-6

Eine Lösung von 17-AAG, eine Substanz, die das menschliche Protein Hsp90 inhibitiert. Da Hsp90 sowohl für die Vermehrung des Virus wie auch für (übermäßige) Entzündungsreaktionen wichtig ist, erforschen wir, ob ähnliche Substanzen mögliche Medikamente gegen COVID-19 sein könnten.