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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.

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.

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.

Seit Ende Dezember 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 hier. Einen Rückblick anlässlich von 100 CoronaInfos hier und hier.
Als Hintergrund: wir arbeiten mit der Arbeitsgruppe von Christian Drosten in der Charité Berlin zur molekularbiologischen Charakterisierung von mit Coronaviren infizierten Zellen.

12. Februar: erste Resultate aus Israel zur Wirksamkeit der Impfung

In Israel geht es schnell vorwärts mit den Impfungen: eine einmalige Gelegenheit, deren Wirkung in der Realität zu studieren. Hierzu drei Analysen, die zwei zentralen Fragen nachgehen: Wie gut wirkt die Impfung? Können Geimpfte noch ansteckend sein? Um die Wirksamkeit zu vergleichen, wurde verglichen wie sich bestätigte Infektionen bei (mittlerweile fast durchwegs geimpften) über 60jährigen und U60 verglichen: und zwar einerseits zwischen dem jetzigen dritten Lockdown, und dem zweiten im September. Und andererseits zwischen Städten die früh und solchen die spät impften. In beiden Vergleichen zeigte sich die Wirkung der Impfung: die Anzahl erkrankten Ü60 geht jetzt schneller zurück als im September, und in früh impfenden Städten schneller als in spät impfenden Städten. Dagegen sind die Fallzahlen bei den U60 zwischen den Zeiträumen und Orten vergleichbar.
Die zweite zentrale Frage ist: können Geimpfte das Virus noch weitergeben? Es wurden durchaus noch Ansteckungen festgestellt bei Geimpften, aber mit einem ganz wesentlichen Unterschied: wer geimpft war, hatte etwa 3-4 mal weniger Virus in sich (das lässt sich mit den üblichen PCR-Tests messen). Damit kann man immer noch krank werden, ist aber sehr wahrscheinlich weniger ansteckend: wer weniger Virus in Nasen/Hals hat, atmet/hustet/niest weniger aus, und ist damit weniger ansteckend. Damit schützt man mit der Impfung nicht nur sich selber, sondern auch andere.

Rückgang der Ansteckungen bei über-60jährigen
https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2021.02.08.21251325v1

Weniger Virus bei Ansteckungen von Geimpften:
https://github.com/ellapetter/COVID19/blob/main/Initial%20real%20world%20evidence%20for%20lower%20transmissibility%20of%20individuals%20who%20have%20been%20vaccinated%20by%20BNT162b2.pdf
https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2021.02.06.21251283v1

9. Februar: und die Grippe- und Erkältungsviren?

Vor einem Jahr gab es ab März, also mit dem Lockdown, deutlich weniger Ansteckungen mit Erkältungs- und Grippeviren. Diesen Herbst/Winter war das schon ab Anfang Oktober so. Besonders runter ging es mit Grippe und Erkältungs-Coronaviren. Rhinoviren sind dagegen weiterhin relativ zahlreich. Das könnte daran liegen, dass sie weniger über Aerosole/Tröpfchen, und mehr über Oberflächen übertragen werden – und die Maßnahmen jetzt vor allem auf ersteres zielen.
Besonders genau beobachtet wird jetzt das Grippevirus, das sich ständig verändert (viel mehr als das Coronavirus). Bisher hat eine ständige, weltweite Absprache dafür gesorgt, für Nord-/Südhalbkugel den für den jeweiligen Winter passenden Impfstoff zu bauen. Da es viel weniger Grippefälle gibt, ist nicht klar, wie gut das in den nächsten Jahren noch funktionieren wird, und insgesamt wie sich das Grippevirus entwickeln wir – es gibt dazu sowohl optimistische wie auch pessimistische Szenarien.
Mit den jetzt neu angewandten Impfstoff-Arten (RNA oder Adenoviren) könnten Grippeimpfungen in Zukunft viel einfacher werden. Bisher wird der Impfstoff in einem traditionellen, langwierigen Verfahren in Hühnereiern hergestellt (insgesamt ungefähr eine halbe Milliarde Eier jährlich, wobei es neue Entwicklungen ohne Eier gibt). Es ist durchaus möglich, dass mit allem, was wir zur Zeit über diese neuen Impfstoffe lernen, auch die Grippeimpfungen in Zukunft deutlich besser werden.

#CoronaInfo zu Grippe/Erkältungen im April 2020
https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/02/13/coronaviren-gesammelte-coronainfo/#0422

Grippeweb des Robert-Koch-Instituts mit Ansteckungszahlen Erkältungen/Grippe
https://grippeweb.rki.de/

Ansteckungen Erkältungs-Coronaviren in den USA
https://www.cdc.gov/surveillance/nrevss/coronavirus/natl-trends.html

5. Februar 2021: Virusvarianten aus milden/moderaten Krankheitsverläufen

#CoronaInfo – Die verschiedenen Coronavirus-Varianten werden genau beobachtet, da sie ansteckender, gefährlicher, oder teilweise resistent gegen Impfungen sein können. Wie entstehen diese Varianten, die jeweils kleine Veränderungen im Virus-Erbgut haben? Bekannt ist, wie bspw. in immungeschwächten, über Monate hinweg infizierten Menschen Virusvarianten mit vielen Veränderungen entstehen (https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/10/22/coronainfo-dritter-teil/#0108). Zunehmend gibt es Studien zu Varianten innerhalb einzelner Erkrankten mit milden/moderaten Krankheitsverläufen.

Dabei zeigte sich insgesamt, dass so kaum neue Virusvarianten entstehen. Als Vergleich, beim Virus, das AIDS verursacht (HIV), gibt es in einem Menschen mehr Varianten als vom Coronavirus weltweit. Das bestätigt das Bild, dass sich das Erbgut von Coronaviren bei den allermeisten Ansteckungen nicht verändert. Eine wichtige Erkenntnisse ist auch, dass genau und verlässlich Virus-Erbgutbestimmungen technisch anspruchsvoll sind. Das ist insbesondere da wichtig, wo mit Hilfe von Virus-Erbgut-Bestimmungen Infektionsketten gesucht werden.

Links:
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.01.19.427330v1
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.05.28.118992v4

Virusvarianten bei Immunschwäche:
https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/10/22/coronainfo-dritter-teil/#0108

3. Februar 2021: Der Impfstoff aus Russland

Gestern wurde eine Zwischenanalyse der großen Studie zu Wirksamkeit&Verträglichkeit des Corona-Impfstoffes des Gamaleya-Institus in Moskau veröffentlicht. Mit 90% Effizienz ist er sehr wirksam. Wie genau funktioniert dieser Adenovirus-Impfstoff?
Wie der Impfstoff der Uni Oxford/AstraZeneca und von Johnson&Johnson ist es ein Adenovirus-Impfstoff. Adenoviren sind sehr häufige, meist harmlose Viren (Erkältungen). Für den Impfstoff werden Viren verwendet, die unsere Zellen zwar infizieren, sich darin aber nicht vermehren können. Und die zusätzlich noch das Protein im Gepäck haben, das auf der Oberfläche des Coronavirus ist. Wenn man also geimpft wird, werden einige Körperzellen infiziert und produzieren das Corona-Oberflächenprotein. Das wird von Immunsystem als körperfremd erkannt, und es beginnt dagegen Immunität zu entwickeln.
Das Problem dieser Art Impfstoffe ist, dass Erwachsene gegen viele Adenovirus-Typen selber schon immun sind. Wenn also Adenoviren als Impfstoff reinkommen, werden sie sofort weggeräumt, bevor sie irgendwas bewirken können. Bei Ox/AZ wurde das Problem angegangen, indem ein Schimpansen-Adenovirus verwendet wurde, gegen das wir natürlich nicht immun sind – aber bei der ersten und der zweiten Impfung dasselbe Virus. Bei der zweiten Impfung ist man also wohl schon immun gegen das Schimpansen-Adenovirus, was die Wirksamkeit der Impfung evtl. schwächt.
Die Strategie von Gamaleya, zwar menschliche Adenoviren zu verwenden, aber für die 1./2. Impfung verschiedene, könnte erfolgsversprechender sein. In der Tat haben bei 342 im Detail untersuchten Geimpften fast alle eine deutlich messbare Immunität entwickelt – insbesondere auch Menschen über 65.

Link zur Studie:
https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(21)00234-8/fulltext

2. Februar 2021: Mögliche Virusvarianten

In der Forschung zu neuen Virusvarianten geht nicht nur darum, welche schon wie oft da ist – sondern auch: welche möglichen Varianten sind theoretisch möglich, eventuell ansteckender als die bekannten, oder könnten teilweise resistent gegen Impfstoffe sein? Im Fokus stehen dabei Veränderungen im „Spike“-Protein, das auf der Virusoberfläche ist. Da entscheidet sich, wie gut sich das Virus an unsere Zellen heften kann, und wie gut es von Antikörpern (aus Impfung oder vorheriger Ansteckung) erkannt wird.

Eine Studie aus Tel Aviv/Paris hat nun theoretisch mögliche Verbesserungen in diesem Spike-Protein gesucht, die es dem Virus einfacher machen könnten, in menschliche Zellen reinzukommen. Interessanterweise sind die dafür besten Veränderungen alle schon bekannt, v.a. aus den neuen Varianten wie B1.1.7 oder B1.1.351.
Einige von diesen für das Virus günstigen Veränderungen (aber nicht alle, insbesondere nicht die entscheidende in der Variante B1.1.7) machen es zusätzlich noch resistenter gegen bekannte Antikörper. Das machen auch andere Veränderungen, die aber den Eintritt in menschliche Zellen nicht begünstigen, sondern wohl eher behindern.

Wie immer ist die Übertragbarkeit solcher Laborresultate auf den tatsächlichen Verlauf der Pandemie begrenzt, und es sind auch in solchen Experimenten nicht erfassbare Varianten grundsätzlich denkbar.
Sie zeigen aber auf, wie sich das Virus in zwei entscheidende Richtungen – bessere Übertragbarkeit und Resistenz gegen Immunität von durchgemachter Ansteckung oder Impfung – entwickeln kann. Und dass es nicht in beide Richtungen gleichzeitig immer besser für das Virus werden kann.

Links:
Veränderungen, die das Virus resistenter gegen Antikörper machen
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.11.06.372037v2
https://science.sciencemag.org/content/early/2021/01/22/science.abf9302
Veränderungen, mit denen das Virus evtl. besser in unsere Zellen kommt:
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.01.06.425392v3

29. Januar 2021: Der Impfstoff der Uni Oxford/Astra Zeneca

#CoronaInfo – Heute entscheiden die EU-Arzneimittelbehörde über den Impfstoff von Oxford/AstraZeneca. In einem neuen Bericht des Robert-Koch-Instituts sind nun detaillierte Daten zu diesem Impfstoff verfügbar – hier kurz zusammengefasst.
Bei knapp 12000 (Hälfte mit Impfstoff, Hälfte Kontrollgruppe) Teilnehmenden traten insgesamt 130 Fälle von Erkrankung mit Symptomen aufgetreten, davon 100 bei der Kontrollgruppe. Die Effektivität ist mit 70% damit weniger gut als bei den RNA-Impfstoffen (95%). Wie bei den RNA-Impfstoffen gibt es bei Ox/AZ zwei Dosen. Ein Teil der Geimpften in der Ox/AZ-Studie erhielt in der ersten Dosis nur die Hälfte, was für Verwirrung sorgte, insbesondere da mit der halben Dosis die Wirksamkeit besser war. Hier wird nun erwähnt, dass detaillierte Analysen nahelegen, dass der Unterschied weniger in der Menge als eher in der Zeit zwischen Dosis 1 und 2 liegt – länger ist besser. Daher ist die Empfehlung, bei Ox/AZ 9-12 Wochen zwischen Dosis 1 und 2 zu warten, gegenüber 4-6 Wochen für die RNA-Impfstoffe.
Sehr interessant ist, dass bei einem Teil der Studie auch asymptomatische Infektionen gemessen wurden. Auch davon gab es in der Kontrollgruppe mehr, der Unterschied war aber relativ gering. Das ist für die sehr wichtige Frage, ob die Impfung jede Infektion verhindert, oder nur die Symptome, erst mal nicht sehr ermutigend. Umso wichtiger werden die Daten zu dieser Frage aus Israel, wo wegen der großen Zahl Geimpfter verlässliche Zahlen hoffentlich bald da sind. Bisher wurde der Impfstoff nur bei wenigen Menschen über 65 Jahre getestet. Daher gibt es keine verlässliche Aussage, ob der Impfstoff bei Älteren wirkt, und daher vorerst noch keine Empfehlung für die Anwendung bei Ü65. Das kann sich mit neuen Daten aber noch ändern.
Angesichts des günstigen Preises und der einfachen Handhabung sind das auch für diesen Impfstoff gute Daten. Hier noch mehr als bei den anderen Impfstoffen braucht es mehr Untersuchung, um genau sagen zu können, wie gut Oxford/AstraZeneca bei wem wirkt.

RNA-Impfstoff von Biontech/Pfizer:
https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/10/22/coronainfo-dritter-teil/#1210

RNA-Impfstoff von Moderna:
https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/10/22/coronainfo-dritter-teil/#1217

26. Januar 2021: Wie schnell breitet sich die Variante B1.1.7 aus

Wie weit ist die ansteckendere Virus-Variante B1.1.7 in Deutschland schon verbreitet? Für die Antwort bräuchte es die Bestimmung des Virus-Erbgutes aus gleichmäßig verteilten Stichproben. Aus Deutschland gibt es das noch nicht, dafür aber aus Dänemark. Und die Bedingungen dort (Verlauf der Fallzahlen insgesamt, Anzahl Eintragungen der Virusvariante aus Großbritannien, usw.) sind wohl recht vergleichbar mit Deutschland.

Das „Statens Serum Institut“ gibt seit Anfang Januar regelmäßige Berichte darüber hinaus, wieviel Prozent die Variante B1.1.7 in allen Infektionen ausmacht. Erstmals beobachtet wurde sie Ende November. Seit dann ist ihr Anteil bis am 17. Januar auf 7,4% gestiegen. Ganz wichtig dabei ist, dass die allermeisten in Zufallsstichproben gefunden wurden. Das ist anders als in Deutschland oder der Schweiz, wo gezielt im Umfeld von Ausbrüchen und bei Einreisenden aus Großbritannien danach gesucht (und auch gefunden) wird.

Das bedeutet, dass B1.1.7 wohl tatsächlich wesentlich ansteckender ist als die bisherigen Virusvarianten, und diese in den nächsten Monaten nach und nach verdrängen könnte. Sinkende Ansteckungszahlen in Großbritannien zeigen aber, dass auch bei dieser Variante die Ausbreitung effektiv verhindert werden kann. Und noch wichtiger: der aktuelle Impfstoff scheint genauso gut dagegen zu wirken.

Link zu den Berichten des Statens Serum Institut:
13. Januar: https://www.ssi.dk/aktuelt/nyheder/2021/status-for-udvikling-af-b117-i-danmark_130121
24. Januar: https://www.ssi.dk/aktuelt/nyheder/2021/yderligere-to-danskere-smittet-med-variant-b-1-351-der-forst-blev-pavist-i-sydafrika

25. Januar 2021: Wie schnell wird das Coronavirus resistent gegen die Impfung?

#CoronaInfo – mit den anlaufenden Corona-Impfungen und den neuen Virusvarianten ist die Frage: wie schnell wird sich das Virus so sehr verändern, dass die Impfung nicht mehr wirkt? Hinweise geben die Erkältungs-Coronaviren, die schon seit Jahrzehnten erforscht werden.
Bis vor einem Jahr eher ein Nebenthema, sind sie nun auch für die nächsten Jahre und Jahrzehnte SARS-CoV-2 ein Modell. Denn grundsätzlich funktionieren sie gleich, auch wenn sie nicht so sehr krank machen. Ein Vergleich des Erbguts der Coronaviren „OC43“ und „229E“ seit den 1960ern zeigte, dass sich das Virus zwar langsam verändert – aber vor allem der Teil auf der Virusoberfläche, der von Antikörpern am stärksten erkannt wird.
Das heißt, dass sich über Jahre und Jahrzehnte das Virus der Immunität durch vorangehende Infektionen (es gibt keine Impfungen gegen Erkältungs-Coronaviren) entzieht. Bestätigt wird das durch eine zweite Studie, die Virusproben und Blutproben seit 1984 verglichen hat. Dabei nahm die Kraft der Antikörper über die Jahre ab, d.h. Blutproben von 1984 zeigten nur noch wenig Wirkung gegen die Virusvarianten der 1990er.
Antikörper sind nur ein Teil der Abwehrkräfte gegen das Virus. Trotzdem zeigen die Untersuchungen an den Erkältungscoronaviren, dass sich auch SARS-CoV-2 so verändern wird, dass alle paar Jahre eine aktualisierte Auffrischungsimpfung notwendig sein könnte – nicht so wie beim Grippevirus, wo der Impfstoff jedes Jahr anders ist, aber leider auch nicht wie beim Masernvirus, das sich auch in Jahrzehnten kaum verändert und für das auch darum eine Impfung ausreicht.

Links:
Veränderungen in Erkältungs-Coronaviren über Jahre hinweg
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.10.30.352914v2
Corona-Antikörper im Verlauf von Jahrzehnten
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.12.17.423313v1

22. Januar 2021: Ein Jahr CoronaInfo…

Vor einem Jahr schrieb ich das erste CoronaInfo (https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/02/13/coronaviren-gesammelte-coronainfo/#0122) – aber statt einem Rückblick schauen wir besser nach vorne: Welche Fragen und Themen gibt es zur Zeit in der (im weiteren Sinne) biomedizinischen Forschung? … (1/12)

Erstens, Tests. Möglich ist vieles, jetzt geht es darum, Anwendung vor allem von ohne Fachpersonal und Diagnostiklaboren zu erproben. Neben den hergebrachten Abstrichen, nun aber bei sich selber durchgeführt, sind vor allem Gurgel- und Speichelproben interessant. Neben dem Nachweis des Viruserbgut im Labor (RT-PCR oder RT-LAMP) geht es vor allem um verschiedene Arten von Schnelltests. Interessant sind auch Geruchstest, die wenig empfindlich, aber sehr billig und einfach in der Anwendung sind. Die Frage ist, welche Anwendungsformen gleichzeitig einigermaßen zuverlässig und doch schnell und in quasi der gesamten Bevölkerung regelmäßig funktionieren können.

Zweitens, Impfungen. Wichtigste Frage ist: Schützt die Impfung “nur” vor der Krankheit, oder verhindert sie auch, dass man noch andere anstecken kann? Die Wirksamkeit bei älteren Menschen ist in Diskussion, ebenso die Frage, ob bei sehr alten/kranken Menschen die Nebenwirkungen zu stark sein könnten. Nach den RNA-Impfstoffen werden in den kommenden Monaten viele weitere verfügbar werden, und bei allen wird Sicherheit und Wirksamkeit eingehend geprüft werden.

Drittens, Übertragungen. Die Grundlagen (Aerosole, Innenräume besonders problematisch, usw.) sind geklärt, was fehlt, sind klare Erkenntnisse, wo wieviele Ansteckungen stattfinden. Was in Haushalten geschieht, ist gut erforscht. Aber wie gefährlich sind Straßenbahnen oder Flugzeuge? Wie ist es mit Großraumbüros oder Restaurants? Sind Museen oder gut gelüftete Theater ein Problem? Es gibt viele Studien, aber noch zuwenig Überblick.

Viertens, Virusvarianten. Die Methoden sind klar, jetzt folgt die Fleißarbeit: permanent, flächendeckend und ohne verzerrende Gewichtungen (bzw. nur Reisende aus England…) muss das Erbgut der zirkulierenden Viren bestimmt werden. Und für jede Veränderung gilt es, zu prüfen: wieviel ansteckender ist sie? Werden die Impfstoffe weniger wirksam? Macht sie mehr oder weniger krank?

Fünftens, Krankheitsverlauf und Therapie. Viele Puzzleteile sind schon bekannt, noch mehr fehlen. Die ersten Herausforderung ist es, verlässliche Anzeichen zu finden, in welchem Stadium des Krankheitsverlauf ein an COVID-19 erkrankter Mensch ist, und vor allem, mit welchem Verlauf zu rechnen ist. Die zweite Herausforderung ist es, dazu genau passende Therapiemöglichkeiten zu definieren. Denn die “magische Pille” wird es wohl nicht geben.

18. Januar: Impfung bei positivem Antikörpertest?

Der Corona-Antikörper-Schnelltest zeigt, ob jemand in den letzten Wochen oder Monaten, eine Virusinfektion durchgemacht hat. Ist es sinnvoll, Menschen mit positivem Resultat später zu impfen?
Zur Unterscheidung: der Antigen-Schnelltest weist nach ob Virus aktiv in Nase/Hals ist. Eine Verwirrung kommt übrigens daher, dass die beiden Tests von außen gleich aussehen (ein kleines Plastikkästchen mit einem Papierstreifen drin).
Das Problem ist, dass das Vorhandensein von Antikörpern (vor allem mit den Schnelltests) noch nichts darüber aussagt, ob man tatsächlich gegen eine (Neu-)Infektion geschützt ist.
Eine Verweigerung der Impfung wäre aber nur gerechtfertigt, wenn man mit sehr hoher Sicherheit sagen kann, dass die betreffend Person immun ist. Dafür braucht es relativ aufwändige Labortests. Allerdings kann es durchaus eine individuelle Entscheidung sein, sich bei der Impfung erst mal hinten anzustellen: wenn man weiß dass man die Infektion durchgemacht hat, und der Antikörper-Schnelltest immer noch positiv ist.

14. Januar: Unsere Forschung

Wie kommt es zu schweren COVID19-Krankheitsverläufen? Diese Frage steht im Zentrum der Forschungsprojekte, die wir (@MDC_Berlin) mit Arbeitsgrupppen der Charité, FU Berlin und anderen bearbeiten. Die Untersuchung des Krankheitsverlaufs in Patient*innen hat zwei große Hindernisse: 1., die ersten 7-10 Tage der Infektion können kaum untersucht werden, weil schwerere Symptome/Krankenhauseinweisung erst nach mehreren Tagen kommen. 2., im Krankenhaus kann, wenn medizinisch gerechtfertigt, Material aus der Lunge (wo die Krankheit anfängt) rausgespült werden. Dabei kommen Zellen des Immunsystems mit, nicht aber Gewebeteile wie Blutgefässe.
In der Forschung versuchen wir daher, Erkenntnisse aus verschiedenen Methoden zu einem Gesamtbild zusammenzusetzen. In SARS-CoV-2-infizierten Goldhamstern wird das Lungengewebe kaum infiziert. Dagegen werden einige Immunzellen sehr schnell sehr aktiv. Eventuell wird das bei schweren Krankheitsverläufen nicht „eingefangen“ und führt zu einer überschießenden Entzündungsreaktion. Der Goldhamster wird zwar auch krank (bspw. an Lungenschäden sichtbar), aber nur vorübergehend, das Immunsystem entfernt das Virus und beruhigt sich wieder. Im Hamster können auch die Zellen der Blutgefäße untersucht werden, die deutlich auf die Infektion des Tieres reagieren (ohne selber infiziert zu sein); was das bedeutet können wir wir aber noch nicht richtig einschätzen.
Um das alles auch im Menschen untersuchen zu können, werden Lungenstücke (gesundes Gewebe aus Lungenkrebsoperationen) im Labor infiziert. Auch da zeigt sich ein ähnliches Bild: in der Lunge (im Gegensatz zu Nase/Hals) vermehrt sich das Virus kaum, da es kaum in die Zellen reinkommt, weil quasi das passende Schloss fehlt. Dafür fällt auch hier die starke Reaktion von Immunzellen auf, die vielleicht am Anfang schwerer COVID19-Verläufe steht.
Mit diesem Wissen ist es nicht so überraschend, dass das einzig verfügbare und sinnvolle COVID19-Medikament Dexamethason das Immunsystem dämpft. Stoffe, die direkt Virusvermehrung stoppen, haben dagegen bisher nicht überzeugt.

Links:

Ausführliche Erklärungen im Text von @torsten_harmsen in der @berlinerzeitung
https://www.berliner-zeitung.de/gesundheit-oekologie/berlin-forscher-suche-nach-therapien-gegen-covid-19-li.130636?pid=true

Preprint: Infektion von Goldhamstern
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.12.18.423524v1

Preprint: Infektionen von Lungenstücken
https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=3687020

11. Januar: Was hat es mit dem „Verpackungsmaterial“ im RNA-Impfstoff auf sich?

#CoronaInfo – RNA-Impfstoffe (der Firmen Biontech/Pfizer sowie Moderna) bestehen aus RNA und deren „Verpackungsmaterial“. Was ist letzteres genau, und kann es gefährlich sein?
Das Verpackungsmaterial bildet sogenannte „Lipid-Nanopartikel“, kleine Fettbläschen, die die RNA umhüllen und in unsere Zellen transportieren. In den letzten Jahren wurde intensiv geforscht, um diese Verpackung möglichst effizient und ungiftig zu machen. Das ist wichtig, um RNA-Moleküle als Medikamente zu ermöglichen (ursprünglich wollte Biontech ja vor allem Krebsmedikamente machen und nicht Impfungen!).
In den Anfängen der Forschung waren vor allem Leberschäden das Problem, da Leberzellen diese Lipid-Nanopartikel aufnehmen, und davon geschädigt werden können. In zahlreichen Tierversuchen (mit Ratten und Affen) der letzten Jahren wurde die Rezeptur der Lipid-Nanopartikel immer mehr verfeinert, bis kaum mehr Veränderungen in der Leber auftraten.
Ein anderes Problem ist, dass das „Polyethylenglykol“ in den Lipid-Nanopartikeln in seltenen Fällen starke allergische Reaktionen auslösen kann. Daher ist in den Impfzentren auch geplant, die Geimpften 15-30 Minuten zu behalten, um im Notfall bspw. eine Adrenalinspritze zu geben.
In nächster Zeit wird es hoffentlich intensive Forschung dazu geben, wie oft und wie schwer Nebenwirkungen der „RNA-Verpackung“ sein können. Angesichts der vorhandenen Studien zu den Auswirkungen der Lipid-Nanopartikeln und der kleinen Mengen, die davon in der Impfung enthalten sind: die positive Wirkung der Impfung überwiegt das kleine Restrisiko wohl bei weitem.

Links:
Studien über Auswirkungen von Lipid-Nanopartikeln in Ratten und Affen (zwei Beispiele)
https://www.cell.com/molecular-therapy-family/nucleic-acids/fulltext/S2162-2531(19)30017-4#%20
https://journals.sagepub.com/doi/10.1177/0300985817738095
Allergie auf Polyethylenglykol:
https://www.sciencemag.org/news/2020/12/suspicions-grow-nanoparticles-pfizer-s-covid-19-vaccine-trigger-rare-allergic-reactions

8. Januar: wo kommen Viren mit so vielen Veränderungen her?

Die Virusvariante B1.1.7, die sich seit November relativ schnell ausbreitet, hat ungewöhnlich viele neue Veränderungen (=Mutationen) im Erbgut. Wie kann das sein, obwohl Coronaviren (im Gegensatz etwa zum Grippevirus) ihr Erbgut sehr wenig verändern?

Zwei Studien haben untersucht, wie sich das Viruserbgut in immungeschwächten Patienten über Monate hinweg verändert hat. In solchen Fällen ist das Immunsystem nicht in der Lage, das Virus wie üblich in 1-3 Wochen zu beseitigen.
Der Patient in der ersten Studie litt unter einer schweren Immunkrankheit, und musste daher starke, das Immunsystem unterdrückende Medikamente, nehmen. Während sechs Monaten kam es insgesamt zu drei Infektionswellen. Bei der letzten entwickelte sich ein schwerer COVID19-Verlauf, und der Patient starb an Lungenversagen. Zu dem Zeitpunkt wies das Virus schon ähnliche viele Veränderungen auf wie B1.1.7, darunter auch die Variante „501Y“, die eventuell die schnellere Ausbreitung begünstigt.
Auch der Patient der zweiten Studie hatte ein nicht funktionierendes Immunsystem, und starb nach einer drei Monate andauernden Infektion. Hier wurde nach einem und nach zwei Monaten Blut von gesunden Menschen gegeben, die eine SARS-CoV-2-Infektion überstanden, und daher Antikörper gegen das Virus im Blut hatten. Nachdem dieses „Medikament“ gegeben wurde, erschienen zahlreiche neue Virusvarianten, darunter auch „∆69-70“ (aber nicht 501Y), die ebenfalls in B1.1.7 zu finden ist.
Die beiden Fälle zeigen, wie sich das eigentlich stabile Erbgut des Coronavirus mehrfach verändern kann. Besonders interessant ist der zweite Fall, weil Antikörper gegen das Virus – wie nach einer Impfung – möglicherweise ein „Ausweichen“ des Virus nach sich ziehen, und daher in den kommenden Monaten gut beobachtet werden müssen.

Links:
Mutationen in Patient mit Immunsuppression
https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMc2031364
Mutationen in Patient mit Antikörpern behandelt
https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.12.05.20241927v3

3. Januar: zweite Impfdosis verschieben?

Die Corona-Impfung besteht aus zwei Spritzen, die im Abstand von 3-4 Wochen gegeben werden. In Großbritannien gibt es nun den Plan, die zweite Dosis später zu geben als nach Plan, um schnell mehr Menschen zu impfen. Was spricht dafür, was dagegen?
Die Idee ist, dass es sinnvoller ist, bei den (wohl wegen der neuen Virusvariante) so schnell steigenden Infektionszahlen und mit begrenzter Menge Impfstoff, möglichst schnell viele Menschen so einigermaßen zu Impfen, um die Virusausbreitung zu bremsen. Bei allen verfügbaren Impfstoffen deuten die Resultate der durchgeführten Studien auch tatsächlich darauf hin, dass mit der ersten Dosis schon eine gewisse Immunität da ist, die dann für die 12-16 (statt 3-4) Wochen bis zur zweiten Dosis ausreicht.
Gegen den Plan sprechen im wesentlichen zwei Dinge. Erstens, eine “halbe Immunität” nach einer Impfung macht es eventuell wahrscheinlicher, dass Virusvarianten entstehen, gegen die der Impfstoff nicht mehr wirkt. Zweitens ist eine Impfung sehr stark eine Frage der Organisation und des Vertrauens. Eine schnelle Entscheidung gegen den ursprünglichen Plan könnte beides ins Wanken bringen, und somit den langfristigen Erfolg gefährden.
Insgesamt ist es auf jeden Fall sinnvoll (soweit möglich), zu erforschen was geschieht wenn die 2. Dosis später gegeben wird, denn die Impfungen weltweit werden sich noch über Monate bis Jahre hinziehen. Ein schneller Entscheid dafür ist aber womöglich sehr riskant.

30. Dezember: wie genau funktioniert der aktuelle RNA-Impfstoff?

Wie genau funktioniert der Coronavirus-Impfstoff, der seit einigen Tagen eingesetzt wird?
Grundsätzlich besteht er aus zwei Teilen: ein RNA-Molekül sowie „Verpackungsmaterial“, damit dieses RNA-Molekül in die Zellen des Körpers hineinkommt.
RNA-Moleküle sind als kurzzeitiger Speicher unserer Erbinformation wichtiger Bestandteil aller Körperzellen. Wenn unser Erbgut, das aus DNA-Molekülen besteht, ein Kochbuch ist, dann sind RNA-Moleküle daraus abgeschriebene Notizzettel. Das „Rezept“ auf dem RNA-Molekül ist für das Protein (=Eiweiß), das auf der Oberfläche der Viruspartikel sitzt. Wenn unsere Körperzellen den Impfstoff aufnehmen, produzieren sie also dieses Virus-Protein, und das Immunsystem macht Antikörper dagegen. Sobald nun das richtige Virus mit einer Ansteckung in den Körper kommt, wird er von den Antikörpern aus der Impfung erkannt, und ist so viel weniger schädlich.
Einerseits ist das RNA-Molekül im Impfstoff so konstruiert, dass es möglichst oft abgelesen werden kann. Es ist quasi ein sehr robuster und mehrfach verwendbarer Notizzettel. Damit wird die Impfung so effizient. Andererseits ist es (auch das ein Resultat jahrelanger, wenig beachteter Grundlagenforschung) quasi als zelleigene RNA getarnt, damit es nicht sofort als von außen kommend erkannt wird. Perfekt ist die Tarnung aber nicht, und die Reaktion darauf könnte ein Grund für Nebenwirkungen wie Fieber und Schmerzen sein. Der Notizzettel wird abgelesen, ist aber vom Format irgendwie etwas unpassend.
Das Erbgut des Coronavirus besteht im Gegensatz zu unserem nicht aus DNA, sondern auch aus RNA. Der Impfstoff ist daher im Prinzip ein kleiner Ausschnitt aus dem Virus-Erbgut – statt dem Mehrgänger (=Virus-Erbgut) umfasst er aber nur das Rezept für die Vorspeise (=ein Virusprotein).
Da die RNA alleine kaum in unsere Zellen reinkommen kann (da zu groß und elektrisch geladen), wird sie eingepackt in seifenähnliche Substanzen. Eine davon (Polyethylen-Glykol) wird als Grund für mögliche seltene, allergische Reaktionen gegen den Impfstoff diskutiert. Es kann daher sein, dass bei Personen mit bekannten Allergien mit der Impfung erstmal zugewartet wird, und in den Impfzentren bspw. Adrenalinspritzen für den Fall einer starken allergischen Reaktion bereitgehalten werden.

Links:

Impfstoff-RNA im Detail erklärt:
https://berthub.eu/articles/posts/reverse-engineering-source-code-of-the-biontech-pfizer-vaccine/

Ausführliche Beschreibung von mRNA-Impfstoffen:
https://www.nature.com/articles/nrd.2017.243

Allergische Reaktionen gegen Polyethylen-Glykol
https://www.sciencemag.org/news/2020/12/suspicions-grow-nanoparticles-pfizer-s-covid-19-vaccine-trigger-rare-allergic-reactions

22. Dezember: die neue Virusvariante

Was ist von der neuen Variante des Coronavirus SARS-CoV-2 zu halten, die in England kursiert? In der Berliner Zeitung gibt es einen guten Übersichtsartikel: https://www.berliner-zeitung.de/gesundheit-oekologie/das-sollte-man-ueber-die-veraenderte-sars-cov-2-linie-wissen-li.127581 – in Kürze zusammengefasst:

Die Aufmerksamkeit für diese Virusvariante rührt daher, dass sie sich relativ schnell verbreitet hat, und zahlreiche (= 14 Aminosäuren) Unterschiede zur ähnlichsten bekannten Variante hat. Wichtig: diese Unterschiede sind auch im Spike-Protein, das auf der Oberfläche der Viruspartikel ist. Einerseits kommt das Virus durch das Spike-Protein in menschliche Zellen hinein, andererseits richten sich die Impfstoffe dagegen.

Die gegenwärtige Vermutung ist, dass die Variante etwas ansteckender ist (konkret könnte das heißen: man steckt sich schon nach 10 Minuten im selben Raum mit einer infizierten Person an statt nach 15 Minuten), aber eher nicht stärker krank macht.

Immunität (durch aktuelle Impfstoffe oder durchgemachte Infektionen) ist bei der neuen Variante sehr wahrscheinlich weitgehend wirksam. Es deutet sich aber schon an, wie von anderen Coronaviren bekannt, dass sich das Virus über die Jahre hinweg langsam verändert, und daher bspw. regelmäßige Anpassungen beim Impfstoff (bei Grippe geschieht dies jährlich) nötig sind.

17. Dezember: Details zum Impfstoff von Moderna

Die US-Arzneimittelbehörde FDA wird heute den zweiten Impfstoff beraten. Wie der von Pfizer/Biontech letzte Woche (siehe https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/10/22/coronainfo-dritter-teil/#1210) ist das Produkt der Firma Moderna auch ein RNA-Impfstoff. Wie sehen die Information dazu aus?
Insgesamt ist das Bild sehr ähnlich wie beim Impfstoff von Pfizer/Biontech, sowohl was die Wirksamkeit wie auch die Nebenwirkungen angeht. Das ist eine sehr wichtige gegenseitige Bestätigung, da die beiden Impfstoffe technisch sehr ähnlich sind.
Auch hier wird zweimal geimpft, im Abstand von ungefähr vier Wochen. Gut 90% aller fast 200 COVID19-Fälle von den insgesamt 28 Tausend Teilnehmenden (Hälfte mit Impfstoff, Hälfte nur Salzwasser gespritzt) traten in der Kontrollgruppe auf, also auch hier eine sehr gute Wirksamkeit. Bei den Nebenwirkungen traten ebenfalls Schmerzen an der Einstichstelle auf (bei 90%), bei 5% waren es starke Schmerzen. Rötungen und Schwellungen bei der Einstichstelle gab es bei ungefähr 10%. Auch hier gab es geschwollene Lymphknoten, bei ungefähr einem Sechstel.
Während diese Beschwerden nach der ersten und zweiten Impfdosis ungefähr gleich oft vorkamen, waren Kopf- und/oder Muskelschmerzen (bei zwei Dritteln) und Fieber (bei einem Sechstel) nach der zweiten Impfdosis deutlich häufiger. Ein Fünftel litt auch unter Übelkeit. Im Vergleich zum Impfstoff von Pfizer/Biontech traten hier solche Nebenwirkungen spürbar häufiger auf. Vergleichbar war, dass Nebenwirkungen bei über 65jährigen schwächer waren.
Auffällig ist, dass auch hier sehr selten eine Form von vorübergehender Gesichtsmuskellähmung auftrat (3 mit Impfstoff, 1 in Kontrollgruppe); bei Pfizer/Biontech waren es 4 in der Impfgruppe und keine in der Kontrollgruppe. Das ist statistisch nicht bedeutsam, wird aber wohl weiter beobachtet werden.
Explizit wird von Moderna auch auf Impfungen bei Schwangeren eingegangen, von denen es in der Studie sechs gab. Das ist zuwenig, um irgendwelche Aussagen über mögliche Effekte auf Neugeborene zu machen, wird aber in den nächsten Jahren systematisch beobachtet.

Dokumente zum Impfstoff:
https://www.fda.gov/advisory-committees/advisory-committee-calendar/vaccines-and-related-biological-products-advisory-committee-december-17-2020-meeting-announcement
Pfizer/Biontech:
https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/10/22/coronainfo-dritter-teil/#1210
Wie RNA-Impfstoffe funktionieren: https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/02/13/coronaviren-gesammelte-coronainfo/#0331

14. Dezember: Virus im Hirn

#CoronaInfo – Bei einer Infektion mit SARS-CoV-2 sind oft nicht nur Nase/Hals/Lunge betroffen, also wo man sich ansteckt und sich das Virus vermehrt. In vielen anderen Organen wurden ebenfalls Schäden beobachtet. Welchen Effekt hat eine Infektion auf das Hirn?
Schon im Frühling gab es verschiedene Berichte zu Schäden an den Nervenzellen sowie bspw. zu Zuständen wie Verwirrtheit oder Psychosen. Auch Hirnentzündungen und Schlaganfälle waren nicht selten.
Grundsätzlich kann es zwei ganz verschiedene Ursachen geben. Entweder geht das Virus direkt ins Hirn, vermehrt sich dort und richtet Schaden an. Oder das überschießende Immunsystem in der Coronavirus-Infektion führt zu Folgeschäden.
Im Labor lassen sich Nervenzellen oder Hirnmodelle relativ einfach infizieren. Ob das aber im Menschen auch geschieht, ist eine ganz andere Frage. Wesentlich dafür wäre bspw. dass Viruspartikel auch im Blut zirkulieren, was evtl. nur in Ausnahmefällen vorkommt.
Auch dann müsste das Virus noch die Blut-Hirn-Schranke überwinden. Wahrscheinlicher könnte es daher sein, dass das Virus von der Nase über die Nervenzellen, die hinter den Riechzellen sind, ins Hirn gelangt. Dies könnte auch der Grund für den häufigen Verlust der Riechfähigkeit nach Infektion sein. In einer Studie der Charité wurde bei Verstorbenen auch Virus in Nervenstrukturen hinter der Nase, die schon sehr nahe beim Hirn sind beobachtet.
Für die Behandlung ist es sehr wichtig zu wissen, ob das Virus im Hirn ist, oder eine Entzündung im ganzen Körper das Problem ist – denn entzündungshemmende Medikamente würden das Immunsystem schwächen, wenn es versucht die Infektion im Hirn zu bekämpfen. Geforscht wird daher an (von außen zugängliche) Möglichkeiten, um zu sehen ob Virus im Hirn ist oder nicht, damit entsprechend behandelt werden kann. Auch wenn Hirnschäden bei SARS-CoV-2-Infektionen ingesamt nicht so oft vorkommen, gilt es bei der hohen Fallzahl vorbereitet zu sein.

Zusammenfassung: https://www.nature.com/articles/d41586-020-02599-5
Virus im Blut: https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/02/13/coronaviren-gesammelte-coronainfo/#0430
Virus in Riech-Nervenzellen: https://www.nature.com/articles/s41593-020-00758-5

10. Dezember: detaillierte Daten vom Pfizer/Biontech-Impfstoff

#CoronaInfo – Heute diskutiert die Arzneimittelbehörde in den USA über die Zulassung des RNA-Impfstoffe der Firmen Pfizer/Biontech. Was sagen die nun öffentlichen detaillierten Daten über den Impfstoff aus? Insgesamt wurden fast 38000 Menschen (vor allem USA; auch Argentinien und Brasilien) in einer Studie getestet, davon hat die Hälfte den Impfstoff erhalten. In der nicht geimpften Kontrollgruppe gab es 162 bestätigte Fälle, in der geimpften 8.
Geimpft wurden zweimal im Abstand von drei Wochen, mit jeweils der gleichen Menge Impfstoff. Etwas weniger als die Hälfte war über 55 Jahre halt, zudem wurde auch eine große Spanne von Körpergewicht und ein Fünftel mit Vorerkrankungen wie Diabetes oder Krebs berücksichtigt. Getestet wurden nicht Teilnehmenden nur bei Symptomen, es ist also nicht auszuschließen dass in der Kontrollgruppe vermehrt Ansteckungen ohne Symptome vorgekommen sind (also sehr milde Krankheitsverläufe, die aber trotzdem ansteckend sein können).
Nebenwirkungen wurden über ein Tagebuch erfasst. In der geimpften Gruppe hatten ungefähr 80% Schmerzen bei der Einstichstelle (davon ungefähr zwei Drittel „mild“, und ein Drittel „mäßig; wenige „stark“), in der Kontrollgruppe waren es 14%. Generelle Nebenwirkungen waren nach der zweiten Dosis stärker als nach der ersten. Bei den Geimpften gaben dann 59% Müdigkeit an (Kontrollgruppe 23%), 52% Kopfschmerzen (Kontrollgruppe 24%) und 37% Muskelschmerzen (Kontrollgruppe 8%). Jeweils gut die Hälfte davon mäßig, einige stark.
Fieber über 38 Grad hatten nach der zweiten Dosis 16%, wenige auch über 39 Grad. Geschwollene Lymphknoten wurden bei 3 von 1000 Geimpften festgestellt, andere schwerere Erkrankungen sind gemäß dem Bericht nicht aufgetreten. Insgesamt sind also bei vielen Geimpften spürbare Nebenwirkungen für 1-3 Tage zu erwarten, und seltenere/langfristig auftretende Folgen sind noch nicht bekannt. Dem steht eine sehr hohe Wirksamkeit dieses Impfstoffes gegen symptomatische Infektionen gegenüber.

Dokumente für die Sitzung der US-Arzneimittelbehörde:
https://www.fda.gov/advisory-committees/advisory-committee-calendar/vaccines-and-related-biological-products-advisory-committee-december-10-2020-meeting-announcement
Wie RNA-Impfstoffe funktionieren: https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/02/13/coronaviren-gesammelte-coronainfo/#0331

3. Dezember: Tierversuche in der Forschung zu COVID-19

In der Berliner Zeitung habe ich aufgeschrieben, wofür konkret es Tierversuche in der COVID-19-Forschung braucht (am Beispiel eines Forschungsprojektes in Berlin): https://www.berliner-zeitung.de/gesundheit-oekologie/molekularbiologe-auch-fuer-die-corona-forschung-sind-tierversuche-notwendig-li.122854

26. November: Was ist „long covid“, und wie häufig sind solche lang anhaltenden Beschwerden?

#CoronaInfo – Nach einer Infektion mit SARS-CoV-2 können Beschwerden Wochen bis Monate andauern. Wie häufig und wie schwerwiegend sind Fälle von diesem sogenannten „Long Covid“?

Dass Virusinfektionen zu lange anhaltender Müdigkeit, Kopfschmerzen, Atemnot oder verminderter Geruchswahrnehmung führen kann, ist schon seit der schwere Grippewelle 1889-1892 bekannt. Bei der aktuellen Coronavirus-Pandemie wurde der mittlerweile geläufige Begriff „long covid“ für solch langwierige Erkrankungen interessanterweise von Erkrankten selber geprägt. Schon beim ersten SARS-Coronavirus 2002/2003, als eine Studie 233 Erkrankte über 4 Jahre begleitet hatte, litten 40% unter chronischer Müdigkeit, wobei auch psychische Beeinträchtigungen erfasst wurden.
Wie häufig Langzeitwirkungen nach Infektionen mit SARS-CoV-2 sind, ist noch unklar. In einer Studie, in der die gut 4000 Teilnehmenden Symptome regelmäßig in einer App eingaben, hatten 13% (von denen alle angaben, vor der Coronavirusinfektion gesund gewesen zu sein), Symptome während mehr als vier Wochen. Risikofaktoren waren neben dem Alter bspw. Asthma oder wenn ein Krankenhausaufenthalt notwendig war (nach einer künstlichen Beatmung bei schweren COVID19-Verläufen ist oft eine monatenlange Rehabilitation notwendig). Bei einer anderen Studie berichteten hingegen 70% von längeren Folgeschäden. Die Beschwerden (wie zu Beginn erwähnt) bei long covid sind relativ klar, ebenso welche Faktoren das Risiko langwieriger Beschwerden erhöhen. Wie häufig long covid aber tatsächlich vorkommt, muss noch genauer untersucht werden.

Links:
Überblick long covid und erstes SARS-Coronavirus: https://www.nature.com/articles/d41586-020-02598-6
Geschichte der Langzeitwirkungen von Virusinfektionen: https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(20)32134-6/fulltext

Mehr Links:
Wie der Begriff „Long Covid“ von Patient*innen ausging: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0277953620306456
COVID Symptom Study app: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.10.19.20214494v1
Kohorte von 201 Fällen von SARS-CoV-2-Ansteckungen: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.10.14.20212555v1

23. November: Bedeutet positiver Test = ansteckend?

#CoronaInfo – bedeutet ein positiver Coronatest auch, dass man ansteckend ist? Letzte Woche habe ich geschrieben, dass die Antigen-Tests gut feststellen können ob jemand ansteckend ist (https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/10/22/coronainfo-dritter-teil/#1117).

Die PCR-Tests sind viel empfindlicher als die Antigen-Tests, und können noch kleinste Mengen Virus-Erbgut feststellen in Abstrichen aus Hals oder Nase. Aber: Vorhandensein von Virus-Erbgut heißt nicht sofort auch Ansteckungsgefahr.

Das ist bspw. wichtig beim Lesen von Studien darüber, wie lange jemand ansteckend ist. Als Beispiel eine (durchaus interessante) Studie aus Südkorea, nach der Virus-Erbgut (RNA) in Kindern während zwei bis drei Wochen nachgewiesen werden konnte. Ein Blick auf die eigentlichen Daten zeigt, dass der sogenannte „Ct-Wert“ der PCR-Tests schon nach einigen Tagen meist über 30 war (wichtig: je höher Ct, desto weniger Virus-Erbgut). Der Ct-Wert ist ein Maß dafür, wieviel Virus-Erbgut da ist. Nicht selten ist dieses noch Wochen nach der Infektion nachweisbar. Ob es dann kleine Virusmengen sind oder irgendwelche Überreste, ist nicht klar. In einer Untersuchung aus England wurde geprüft, wie der Zusammenhang zwischen dem Ct-Wert ist und der Möglichkeit, infektiöse Viruspartikel nachzuweisen. Letzteres war bei einem Ct-Wert von 30 bei nur noch etwa einem Drittel möglich. Trotzdem messen die meisten Studien aber „nur“ den Ct-Wert, und nicht ob infektiöse Viruspartikel da sind und die Person daher wahrscheinlich noch ansteckend ist. Denn dieser Nachweis ist aufwändiger und benötigt bspw. ein Hochsicherheitslabor. Bei einer Aussage wie bspw. „drei Wochen nach Infektion noch ansteckend“ muss daher genau hingeschaut werden, wie diese Aussage zustande kommt.

Nachweis von Virus-RNA in Kindern (Südkorea):
https://jamanetwork.com/article.aspx?doi=10.1001/jamapediatrics.2020.3988
(für die Ct-Daten rechts oben auf „supplemental content“ klicken, dann „eFigure 2“

Verhältnis von Ct-Wert und infektiösen Viruspartikeln:
https://www.eurosurveillance.org/content/10.2807/1560-7917.ES.2020.25.32.2001483

17. November: Qualität der Antigen-Schnelltests

#CoronaInfo – Die Antigen-Schnelltests für das neue Coronavirus werden zur Zeit intensiv diskutiert und geprüft. Mit diesen Tests kann in 15-30 Minuten geprüft werden, ob jemand das Virus hat und daher evtl. ansteckend ist. Frage: wie genau sind diese Tests?

Eine Studie aus dem Virologie-Institut der Charité Berlin hat sieben verschiedene Antigen-Schnelltests eingehend geprüft. Zuerst ging es um die Empfindlichkeit, d.h. wie kleine Mengen Virusmaterial die Tests noch „sehen“ können. Die empfindlichsten Tests konnten dabei ungefähr 50x weniger Virus noch erkennen, verglichen mit den am wenigsten empfindlichen.

Danach wurde geprüft, ob die Tests auch die vier ständig zirkulierenden Erkältungs-Coronaviren erkennen, was durchwegs nicht der Fall war. Das „alte“ SARS-Coronavirus von 2002/2003 wird auch erkannt, weil es doch relativ ähnlich ist; das hat aber keine praktische Bedeutung. Auch andere Viren wie Grippe gaben nur bei einem Test (fälschlicherweise) positive Resultate; auch diese sogenannte Falsch-Positiv-Rate bei nicht infizierten Personen war sehr gering.

Die Tests funktionieren also grundsätzlich sehr gut, aber wann sind sie praktisch anwendbar? Da sie nicht so empfindlich sind wie die PCR-Tests, geben sie ein positives Resultat nur, wenn wirklich viel Virus in Hals/Nase ist. Die gängige Annahme ist dass sich das Virus in den ersten Tagen nach Ansteckung in Hals/Nase sehr schnell vermehrt. Wenn nach den ersten Tagen Symptome auftreten, beginnt die Virusmenge bald abzunehmen, und ist wenige Tage darauf schon unter der Empfindlichkeitsgrenze der Antigentests – dann ist man aber oft nicht mehr ansteckend. Die Annahme ist daher, dass der Antigentest bei *ansteckenden* Personen weitgehend gut funktioniert, aber längere zurückliegende (bzw. auch sehr sehr frische) Ansteckungen nicht erkennt.

CoronaInfo zum Antigen-Test und Selbsttestung
https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/10/22/coronainfo-dritter-teil/#1030

Vergleich Antigen-Tests:
https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.11.12.20230292v1

Wann funktionieren die Tests?
https://www.nature.com/articles/d41586-020-02661-2

10. November: wieviele Ansteckungen gibt es tatsächlich?

#CoronaInfo – Seit dem Begin der Pandemie geht es immer wieder um die Frage, wieviele Personen sich tatsächlich mit dem Virus angesteckt haben. Denn die tatsächlich getesteten und täglich gemeldeten positiven Neuansteckungen zeigen nur einen Ausschnitt des Geschehens.

Die zwei hier vorgestellten Untersuchungen verwenden unterschiedliche Methoden, um die Anzahl Ansteckungen genauer zu bestimmen. Die erste hat Tausende Blutproben in der im März/April stark getroffenen Stadt New York untersucht. Dabei wurde geprüft, ob darin Antikörper gegen das Virus zu finden sind, was ein deutlicher Hinweis darauf ist, dass diese Menschen sich angesteckt haben. Die Proben stammen bspw. aus frauenärztlichen Untersuchungen oder von KrebspatientInnen. Der Anteil Blutproben mit Antikörper stieg von unter 1% im Februar bis ungefähr 20% im April. Für New York insgesamt würde das ungefähr 1,7 Millionen Ansteckungen bedeuten, etwa sieben mal mehr als die offizielle Statistik.

Während diese Studie mit Hilfe von Antikörper-Tests rückblickend schaut, wieviele Menschen sich angesteckt haben, geht die REACT-Studie in Großbritannien einen anderen Weg. Dabei werden pro Monat ungefähr 160’000 Menschen zufällig ausgewählt. Mit dem PCR-Test wird dann getestet, ob sie zu dem Zeitpunkt das Virus in sich haben. Während vom 18. September bis 5. Oktober daraus hochgerechnet in ganz Großbritannien ungefähr 45000 Infektionen täglich stattgefunden haben, waren es in der Zeit vom 16. Oktober bis 25. Oktober ungefähr 96000 Infektionen pro Tag. Diese Werte sind ungefähr vier mal höher als die offizielle Statistik der Neuansteckungen.

Insgesamt kann man durch die mittlerweile deutlich höhere Anzahl Tests davon ausgehen, dass deutlich mehr Fälle erfasst werden als im Frühling. Die Zahlen aus Großbritannien zeigen aber, das immer noch viele Ansteckungen nicht bemerkt werden.

Links:

Antikörper in New York:
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2912-6

REACT in Großbritannien:
https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.10.12.20211227v1
https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.10.30.20223123v1

Erste Studien zum Thema, CoronaInfo vom 23. April:
https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/02/13/coronaviren-gesammelte-coronainfo/#0423

3. November: Virusvarianten

#CoronaInfo – Wie verändert sich das Virus, und welche Folgen haben die Veränderungen? Diese Veränderungen sind kleine Varianten im 30 Tausend „Buchstaben“ langen Erbgut des Virus. Schon bei Zehntausenden von Infizierten weltweit wurden diese Varianten bestimmt.Die Daten sind zugänglich auf der website httsp://nextstrain.org/ncov. Daraus war ersichtlich, dass die Variante „20A.EU1“ wahrscheinlich im Frühsommer in Spanien entstanden ist (durch eine zufällige Veränderung in einer infizierten Person).Am 20. Juni war 20A.EU1 in 7 Erkrankten aus Spanien und 1 Person aus den Niederlanden sichtbar. Bis August kamen dann einige Proben aus verschiedenen Ländern hinzu, und die Variante „reiste“ wohl bis Neuseeland und Hongkong.In Spanien und Großbritannien ist die Variante schon sehr weit verbreitet, die Studienautorinnen schätzen dabei, dass die Virusvarianten bei mindestens 21 verschiedenen Gelegenheiten von Spanien nach Großbritannien gekommen ist.Wie die Variante „20A.EU1“ verändert „D614G“ das Spike-Protein, mit dem das Virus ab menschliche Zellen ankoppelt. Diese Variante ist schon seit Frühling bekannt und mittlerweile fast ausschließlich vorhanden. Experimente im Labor zeigten, dass diese Variante wohl nicht gefährlicher ist, aber sich etwas schneller vermehren kann. Insgesamt verändert sich SARS-CoV-2 wie die anderen Coronaviren sehr langsam. Neu entstehende Varianten verbreiten sich eventuell etwas schneller, soweit bekannt ändert sich das Krankheitsbild damit aber eher nicht.

Links
Verbreitung von 20A.EU1: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.10.25.20219063v1
Variante D614G: https://www.nature.com/articles/s41586-020-2895-3

30. Oktober: der Antigen-Schnelltest

#CoronaInfo – Mit dem Coronavirus-Antigen-Schnelltest soll in 20 Minuten getestet werden können, ob jemand ansteckend ist. Wie funktioniert dieser Test, und wie wird er angewendet?

Antigen-Schnelltestset. Das Teststäbchen ist ganz unten.

Der übliche PCR-Test misst, ob Virus-Erbgut vorhanden ist. Das Erbgut ist ein RNA-Molekül, während die „Antigene“ Protein-Moleküle sind. Sie sind Bauteil des Viruspartikels, und werden von infizierten Zellen mit dem Virus-Erbgut als Bauplan hergestellt.

Ob Virus-Protein da ist, lässt sich aber einfacher bestimmen als das Viruserbgut. Statt einem Labor reichen ein präparierter Papierstreifen in eine Plastikkästchen, auf dem man einige Tropfe Flüssigkeit gibt. Es wird daher diskutiert, ob man solche Tests bspw. vor einem Besuch im Altersheim anwendet, um das Risiko zu reduzieren dass die (ja sehr gefährdeten alten Menschen) angsteckt werden.

Antigentests sind weniger empfindlich als PCR-Tests. Vor allem wenn die Infektion schon länger her, und man weniger Virus im Körper hat, zeigen sie falsch-negative Resultate. Dann ist man aber wahrscheinlich auch weniger ansteckend, und ein falsch-negatives Resultat daher weniger problematisch.

Eine Studie der Charité Berlin/Uniklinik Heidelberg hat nun geprüft, ob ein Abstrich von geschultem Personal zuverlässiger war als wenn sich die ProbandInnen selbst testeten. Bei ersterem wurde der Abstrich im Nasen-Rachen-Raum gemacht (d.h. Teststäbchen durch die Nase waagrecht bis zum Rachen geführt). Bei Selbsttestung geschah der Abstrich in der vorderen Nase, ungefähr 2-3cm tief. Die Resultate stimmten weitgehend überein. Ebenfalls diskutiert wird, ob der Selbstabstrich auch im Rachen gemacht werden kann, was (trotz kleinem Würgreiz) evtl. einfacher und zuverlässiger ist als in der Nase.

Test und Anleitung:
https://www.roche.de/diagnostics/tests-parameter/point-of-care-diagnostik/sars-cov-2-rapid-antigen-test.html#Handhabung
Studie Vergleich Abstriche:
https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.10.26.20219600v1.full.pdf
Selbstabstrich im Rachen:
https://www.degam.de/files/Inhalte/Leitlinien-Inhalte/Dokumente/DEGAM-S1-Handlungsempfehlung/053-054%20SARS-CoV-2%20und%20Covid-19/Publikationsdokumente%20Archiv/053-054_Selbsttest_Covid19_200327.pdf

27. Oktober: schlechter Riechen und Schmecken

#CoronaInfo – Ein Zeichen einer Infektion mit dem #Coronavirus SARS-CoV-2 kann sein, dass man deutlich schlechter schmecken und riechen kan. Wie oft kommt das vor, und welche Bedeutung hat es für die Voraussage der Anzahl von Ansteckungen?
In einer Studie aus Israsel wurden 112 Fälle von meist milden Ansteckungen über einige Monate regelmäßig befragt. Die ersten wichtigsten Symptome waren meist Husten, Fieber und Kopfschmerzen. Ungefähr zwei Tage später gab es bei zwei Dritteln auch ein Verlust des Geschmackssinns, was eventuell ein gutes Kennzeichnen ist, um eine SARS-CoV-2-Infektion von anderen Viruserkrankungen zu unterscheiden. Bei 1 von 7 Befragten war Riechen/Schmecken auch nach Wochen noch beeinträchtigt.
Die zweite Studie untersuchte Daten aus einer globalen, andauernden Online-Befragung zum Thema Schmecken/Riechen (https://gcchemosensr.org/) in Frankreich. Dabei zeigte sich, dass diese Befragung Anstieg und Rückgang der Anzahl Infektionn um ungefähr eine Woche früher erkannte. Wie die Menge Virus-Erbgut im Abwasser könnten solche Online-Befragungen ein Frühwarnsystem sein.

Links –
Auftreten Riechverlust:
https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.09.25.20201343v2
Riechverlust als Vorhersage der Fallentwicklung:
https://www.nature.com/articles/s41467-020-18963-y
Virus im Abwasser:
https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/05/11/coronainfo-zweiter-teil/#0630

22. Oktober: ein Tag im Labor

Rein in den Stollen

(erstmal schauen was der Computer in der Nacht gemacht hat)

Experimente vorbereiten

Richtung Charité – beim Bettenhochhaus wie immer Personal und PatientInnen einmütig in der Rauchpause, da kann noch so Sturm und Pandemie sein

Blick ins Mikroskop (Zellkerne)

16 Minuten Pause, meint das Gerät

(mit Abstand)

Punkte kucken

Das Licht am Ende des Tunnels lässt oft schon den nächsten Tunnel erahnen

Der zweite Teil des vorläufigen Rückblicks (erster Teil siehe hier) – wo wurde besonders viel geforscht?

Verbreitung, Wetter, Superspreader

Zu Beginn der Pandemie standen Ansteckungen durch Kontakt- und Schmierinfektionen im Zentrum (wir erinnern uns ans Händewaschen!), mit der Zeit wurden mehr und mehr Tröpfchen- und Aerosolinfektionen als wichtigster Übertragungsweg erkannt. Zahlreiche Berichte von Massenansteckungen in Großraumbüros, Clubs, Kirchen usw. trugen dazu bei, dass zur Zeit Anlässe mit vielen Menschen, die über längere Zeit in geschlossenen Räumen zusammen sind, als Haupttreiber der Pandemie gelten. Im Rückblick wäre daher das schnelle Verbot von Großveranstaltungen Anfang März die entscheidende Maßnahme gewesen, warum bspw. in Deutschland oder der Schweiz die Epidemie relativ glimpflich verlief. Das ist auch in Einklang mit der Hypothese von „superspreading“ als Hauptübertragung, also dass an wenigen Orten eine Person viele andere ansteckt, und nicht an vielen Orten eine Person wenige andere. Ob das neue Coronavirus wie grundsätzlich alle Atemwegsviren vor allem ein Winterhalbjahrvirus ist, ist natürlich noch nicht klar. Die zur Zeit vielerorts niedrige Fallzahl spricht aber zumindest nicht dagegen.

Insgesamt zeigen aber bspw. die auf eher hohem Niveau stagnierenden Neuansteckungen in Schweden oder den USA, und natürlich die „zweite Welle“ im Iran oder die massiv zunehmenden Fälle in Mexiko, Brasilien, Russland und Indien, dass es wohl die starken Anstrengungen gebraucht hat und auch weiterhin braucht, um das Virus zu bremsen.

Weiterhin eifrig diskutiert wird die Bedeutung asymptomatischer oder prä-symptomatischer Übertragungen – also wie wahrscheinlich es ist, dass jemand das Virus überträgt, ohne sich irgendwie auch nur wenig krank zu fühlen.

Immunität

In kaum einem anderen Thema konnte die Forschung auf so viel Wissen und jahrzehnte langen Bemühungen aufbauen. Wichtige Fragen sind bspw.:
– wie ist es mit der „Hintergrundimmunität“ durch kürzlich Ansteckung mit den vier zirkulierenden Coronaviren? (kann ein Faktor sein und Infektionen zumindest abschwächen, aber die Bedeutung für die Pandemie insgesamt noch unklar)
– ist man nach überstander Infektion immun, und wie lange? (ja; wie bei anderen Coronaviren ist es gut möglich dass die Immunität sich nach einigen Monaten  zurückbildet, aber eine Neuinfektion zumindest abschwächt?)
– ist die Immunität zwischen Individuen unterschiedlich, und können überhaupt alle geimpft werden? (noch eher unklar)
– gegen welche Virusbestandteile sind die Antikörper gerichtet? (wurde schon relativ gut eingegrenzt auf einen Teil des Spike-Oberflächenproteins, was wichtig ist für die Impfstoffentwicklung)

Impfstoffe

Ein wirksamer und in Milliardenausführung verfügbarer (und verteilbarer!) Impfstoff könnte dem Virus tatsächlich weitgehend den Garaus machen. Erste Resultate sind ermutigend, und mit mehr als hundert parallel laufenden Projekten steigt natürlich die Wahrscheinlichkeit, das etwas funktioniert. Die Aufgabe ist aber derart gigantisch, dass der Optimismus noch vorsichtig bleiben sollte.

Medikamente

Grundsätzlich wurden bisher noch kaum wirksamen Medikamente gegen akute Virusinfektionen entwickelt, abgesehen von Ansätzen bei Grippe (Tamiflu) und Ebola (therapeutische Antikörper). Erfolgsgeschichten bei antiviralen Medikamenten richten sich gegen chronische Infektionen, vor allem bei HIV (AIDS-Virus) und dem Hepatitis-Virus HCV – bei beiden gibt es nach Jahrzehnten der Forschung etablierte Behandlungen. Andererseits werden auch in diesem Thema zu Zeit Forschungs- und Testprogramme aufgezogen, die absolut neu sind. Wie bei den Antikörpertests geht es auch wegen zahlreichen minderwertigen und sehr umstrittenen Studien nur langsam vorwärts. Auch hier gilt aber: wenn so viel parallel versucht wird, steigt die Wahrscheinlichkeit, das tatsächlich sinnvolle Therapien (eventuell aus einer Kombination verschiedener Medikamente) insbesondere für schwere Krankheitsverläufe etabliert werden können.

Kinder

Ob Kinder mehr oder weniger ansteckend sind als Erwachsene, oder sich schneller oder weniger schnell ansteckend ist so wichtig wie umstritten und unklar. Der Grund ist relativ einfach: Schulen und Kindergärten schlossen sehr früh, und aus Ländern, in denen sie offen blieben (bspw. Schweden) oder früh öffneten, sind noch keine Studien verfügbar. Die Erkenntnisse über die Rolle von Kindern in der Pandemie sind daher alle relativ indirekt, und lassen nur zu einem gewissen Maß Schlüsse darüber zu, was bei Öffnungen von Schulen und Kitas geschehen wird.

Die ersten Bilder von Coronaviren, aus den 1960ern (aus: Almeida and Tyrell, The Morphology of Three Previously Uncharacterized Human Respiratory Viruses that Grow in Organ Culture, Journal of General Virology (1967)

Vor zwanzig Wochen, am 22. Januar, schrieb ich das erste CoronaInfo – vor zwei Tagen, am 9. Juni, das Hundertste. Zeit für einen vorläufigen Rückblick! 1. Teil – welche Themen kamen immer vor?

Wo kommt das Virus her?

Dass das Virus in einer ursprünglichen Form aus Fledermäusen kommt, ist nach wie vor die wahrscheinlichste Variante. Ob es einen „Zwischenwirt“ gab, also eine Tierart via der das Virus zum Menschen, ist nach wie vor unklar. Eine langsame „Optimierung“ in Menschen, d.h. gelegentliche Übertragungen und Veränderungen im Virus-Erbgut, bis es perfekt auf den Menschen angepasst war, erscheint gut denkbar. Das würde auch erklären, warum die Zwischenstufen zwischen dem Fledermaus-Coronavirus und SARS-CoV-2 kaum gefunden wurden: weil sich nur die optimierte Variante im Menschen durchgesetzt hat.

Und ja, es ist grundsätzlich unmöglich, hunderprozentig zu widerlegen dass das Virus im Labor gemacht wurde, oder aus einem Labor entwichen ist. Letztes geschah mit dem ersten SARS-Virus auch, im Jahr 2004, was zu massiv gestiegenen Sicherheitsvorkehrungen führte. Beides erscheint mir aber nach wie vor sehr unwahrscheinlich – man darf nicht unterschätzen wie gigantisch die „Virenküche“ der Natur ist, wieviele Viren da ständig neu entstehen, und durch Selektion auch gleich auf effiziente Verbreitung getrimmt werden.

Insgesamt ist, meines Erachtens nichts herausgekommen, dass den Jahrzehnten Forschung zu Coronaviren und Fledermäusen widersprechen würde, nämlich dass Coronaviren hauptsächlich in Fledermäusen entstehen, und der immer wieder befürchtete Sprung auf den Menschen stattfinden kann und wird.

Wie wird auf das Virus getestet?

Der PCR-Test auf das neue Virus war schon im Januar verfügbar. Dieser Test misst ob eine Person akut infiziert ist. Ab Februar war dann die Testkapazität zentrales Thema, weil zahlreiche und schnelle Tests helfen, die Pandemie in den Griff zu kriegen. Wichtig: die Probenlogistik ist eigentlich das größere Problem als bspw. die Maschinenkapazität. Mit immer mehr Übung, weltweit gestiegenen Produktionskapazitäten und technischen Verbesserungen konnte die Testung mit der Ausbreitung des Virus mithalten (wobei die Frage ist, ob das in den zur Zeit stark betroffenen Ländern wie Brasilien, Mexiko oder Russland auch der Fall ist). Als Vorbereitung für eventuell steigende Fallzahlen sind solide Test-Abläufe zentral – technisch scheint man da nun gerüstet zu sein.

Der zweite Test ist der Antikörper-Test, der auf Grund von Antikörpern im Blut eine Aussage darüber erlaubt, ob jemand eventuell mit dem Virus in Berührung gekommen ist. Da haben sich eine Reihe von Fragen aufgetan. Biologische, wie bspw. welchen Einfluss Infektionen mit den vier endemischen Coronaviren haben, oder ob überhaupt alle Infizierten Antikörper haben. Technische, also wie zuverlässig die Tests überhaupt sind. Sehr viele Studien aus allen Erdteilen sind erschienen, die einer zentralen Frage auf den Grund gehen wollten: wieviel mehr Menschen haben sich angesteckt als die auf dem PCR-Test basierten Statistiken zeigen? Die allermeisten Studien sind zwar schnell, aber mit zuwenig Getesteten und/oder technisch unsauber durchgeführt worden. Entsprechend gibt es eine breite und umstrittene Spannbreite von Resultaten von wenigen bis zu vierzig Prozent.

Verändert sich das Virus?

Coronaviren verändern sich deutlich langsamer als bspw. Grippeviren. Es wurden schon Virusvarianten festgestellt, die sich mehr auszubreiten scheinen als andere. Das heißt aber noch nicht, dass das Virus gefährlicher wird. Solche Hinweise gibt es (noch) nicht, das Thema Virusvarianten wird aber noch intensiv beforscht werden.

Symptome und Krankheitsverlauf

Die wesentlichsten Punkte waren eigentlich schon früh geklärt, insbesondere dank systematischen Untersuchungen in China im Januar/Februar: ältere Menschen und solche mit Vorerkrankungen sind mehr gefährdet. Dazu gehören insbesondere Herz-Kreislauf-Probleme wie hoher Blutdruck. Auch waren Husten und Fieber als (wenn auch nicht sehr spezifische) Leitsymptome bald etabliert, dazu Müdigkeit, Gliederschmerzen, und (kurzzeitiger) Verlust des Geruchssinns. Große Frage sind zur Zeit, wie es zu den schweren, lebensgefährlichen Verläufen von COVID-19 kommt (die vor alle dem überschießenden Immunsystem zurechnen sind), und wie Schäden an Organen des Atemwegstrakt (v.a. Herz und Niere) zu Stande kommen.

Wie das Virus zu uns ins Labor kam: die ersten Proben mit infizierten Zellen Anfang März.