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CoronaInfo, vierter Teil

2021

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.

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.

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