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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. Die CoronaInfos von 23. Januar bis bis 7. Mai 2020 sind hier zu finden, der dritte Teil ab 22. 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.

19. Oktober: Stand der Dinge bei Medikamenten

#CoronaInfo – Um die Ansteckung mit SARS-CoV-2 und ihre Folgen zu kurieren, werden keine neuen Medikamenten entwickelt, denn sowas dauert nach wie vor Jahre. Wie aber geht es mit der „Wiederverwendung“ schon existierender Medikamente voran?

Schon im Februar hat die Weltgesundheitsorganisation WHO begonnen, einige aussichtsreiche Substanzen zu testen, insbesondere auch solche, die die Vermehrung des Virus im Körper blockieren sollen. Eine erste Auswertung hat nun gezeigt, dass keine der Behandlungsmöglichkeiten etwas nützen. Eine von diesen Medikamenten (Remdesivir) hat in einer anderen Studie einen leicht positiven Effekt gezeigt, weswegen auch noch weitere Untersuchungen folgen werden. Insgesamt ist aber die begrenzte Wirksamkeit von Medikamenten, die eine akute Virusinfektion bremsen sollen, nicht ganz überraschend. Es dauert plusminus eine Woche von der Ansteckung bis zum Beginn der Behandlung, da es einige Tage dauert bis Symptome auftreten, und dann noch der Virustest gemacht und ausgewertet sein muss. Die für den schweren Krankheitsverlauf eventuell entscheidende Überreaktion des eigenen Immunsystem ist zu diesem Zeitpunkt vielleicht schon im Gange, und eine dann erfolgende Blockade der Virusvermehrung schon zu spät.
Besser sieht es bei einem zweiten Medikmanet aus, dem Corticosteroid Dexamethason, das schon seit fast 60 Jahren bei allerlei Krankheiten angewandt wird. Auch wenn die genaue Art und Weise der Anwendung noch verfeinert werden muss, und es auch Studien gibt die keinen Effekt der Dexamethason-Behandlung zeigen: es mehren sich die Hinweise, dass Dexamethason die Überlebenschance bei schweren Fällen erhöht bzw. die Patientinnen und Patienten schneller gesund werden.

Medikamente gegen das Virus:
https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.10.15.20209817v1
https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2007764

Dexamethason:
https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/05/11/coronainfo-zweiter-teil/#0618
https://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/2770279
https://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/2770278
https://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/2770276
https://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/2770277

16. Oktober: Labortiere in der Coronaforschung

#CoronaInfo – In der biomedizinischen Forschung werden nach wie vor oft Experimente mit Tieren gemacht, um Medikamente/Impfungen zu setzen oder einen Krankheitsverlauf zu erforschen. Welche Tiere werden beim neuen #Coronavirus SARS-CoV-2 verwendet und warum?

Häufigstes Labortier ist nach wie vor die Maus. Mäuse lassen sich aber nicht mit SARS-CoV-2 infizieren. Das Protein, mit dem das Virus an die Zellen im Körper andockt (genannt ACE2) ist in der Maus vorhanden, sieht aber leicht anders aus und wird daher vom Virus nicht erkannt. Die Mäuse werden daher genetisch so verändert, dass sie das menschliche ACE2 produzieren. Wenn infiziert, entwickeln diese Tiere einen ähnlichen Krankheitsverlauf wie schwer an COVID-19 erkrankte Menschen, bspw. mit den verstopften Lungen.

Wie schon länger bekannt, lassen sich dagegen Hamster ohne weiteres mit SARS-CoV-2 infizieren. Bei syrische Goldhamster werden ältere Tiere (über 8 Monate) viel stärker krank als junge (einige Wochen), ähnlich also wie beim Menschen. Von den verschiedenen Zwerghamsterarten gibt es solche, die die Infektion gut überleben; der Roborowski-Zwerghamster hingegen stirbt nach wenigen Tagen an Lungenschäden.

Aus den Tierexperimenten lassen sich viel Erkenntnisse gewinnen. Da das Virus aber so weit verbreitet ist, ist es teilweise einfacher, Medikamente oder Impfungen direkt in Menschen zu testen. Denn einerseits gibt es (wie bei anderen Krankheiten fast nie) genug Probandinnen und Probanden, andererseits sind dafür keine komplexe Tierversuchsanträge, sonder „nur“ Einverständniserklärungen der Teilnehmenden notwendig.

Links Mäuse
https://www.nature.com/articles/s41590-020-0778-2
https://rupress.org/jem/article/217/12/e20201241/151999/Mouse-model-of-SARS-CoV-2-reveals-inflammatory

Links Hamster:
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2342-5
https://www.mdpi.com/1999-4915/12/7/779
https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=3659394

13. Oktober: Erbgutvarianten und Interferonantikörper

#CoronaInfo – in einer der entscheidenden Fragen der Pandemie, nämlich wie es zu schweren COVID19-Verläufen als Folge von Ansteckungen mit SARS-CoV-2 kommt, gibt es immer mehr Hinweise. Da die Biologie so unendlich komplex ist, wird es nicht *die eine* Antwort geben.

Aber auch wenn bspw. 20 Eigenschaften (dazu gehören auch die bekannten, wie Alter, Geschlecht oder Blutdruck) bekannt wären, die das Risiko eines schweren Krankheitsverlauf erhöhen, wäre das hilfreich. Denn dann könnten frühzeitig, also wenn der Virustest positiv ist und die Symptome nicht nur mild sind, diese Eigenschaften getestet werden, und entsprechend eine intensivere Pflege begonnen werden.

Ein wichtiger Faktor ist auch bei COVID19, die „Veranlagung“, was unter anderem Varianten im Erbgut einschließt. In drei Studien (Links am Ende) wurden bei Patientinnen und Patienten mit schwereren Verläufen Varianten im Erbgut gefunden. Alle diese Varianten sind in oder in der Nähe von Genen, die eine Rolle im Immunsystem spielen. Es kann also sein, dass sie das Funktionieren des Immunsystems leicht verändern, so dass es eher zu schweren COVID19-Verläufen kommt.

In einer anderen Studie wurde festgestellt, dass schwer Erkrankte viel häufiger Antikörper gegen Interferone haben. Interferone sind körpereigene Botenstoffe des Immunsystems und wesentlich für eine koordinierte Immunantwort gegen die Virusinfektion. In sogenannten Autoimmunkrankheiten, und dazu gehören diese Interferon-Antikörper, werden Teile des eigenen Organismus angegriffen. Das ist bspw. auch beim Jugend-Diabetes der Fall, wo das Immunsystem die eigene Bauchspeicheldrüse zerstört.

Links:
https://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/2768926
https://science.sciencemag.org/content/early/2020/09/29/science.abd4570
https://www.nejm.org/doi/10.1056/NEJMoa2020283
https://science.sciencemag.org/content/early/2020/09/23/science.abd4585

9. Oktober: wie die Impfstoffe bewertet werden

#CoronaInfo – In den nächsten Wochen und Monaten wird es oft Berichte aus den laufenden Impfstudien geben. Die Interpretation dieser Resultate wird weitreichende Folgen haben. Auf welche Kriterien wird dabei geachtet werden?

Am wichtigsten ist natürlich, ob die geimpften Menschen weniger SARS-CoV-2 Infektionen haben werden als die nicht geimpfte sogenannte Kontrollgruppe. Ob ein solche Aussage überhaupt möglich ist, hängt aber von der Anzahl der Testpersonen ab, und wieviele Ansteckungen es insgesamt geben wird. Mit statistischen Berechnungen wird dann eventuell eine Aussage möglich sein, ob die Impfung erfolgreich war.

Dann wird die Art der Immunantwort genau geprüft werden. Grob gesagt gibt es zwei wesentliche Teile des Immunsystems, die Antikörper und die T-Zellen (siehe Links am Ende des Threads). In den Vorstudien (einige Dutzend Geimpfte) sahen diese Immunantworten oft sehr gut aus, nun ist die Frage, wie erfolgsversprechend die Messwerte sind bei den Tausenden von Testpersonen in den größeren Studien. Zudem ist wichtig, wie bspw. die Immunantwort abhängig vom Alter ausfällt.

Viele Impfstoffkandidaten, und vor allem die am weitesten fortgeschrittenen, verwenden neue, d.h. bisher noch nie erfolgreich breit angewandte Technologien. Das ist insbesondere im Hinblick auf die Nebenwirkungen relevant, die bei den Impfstoffen mit den neuen Technologien eher stärker sind. Zusätzlich wichtig wird das, wenn zwei Impfdosen (im Abstand von einigen Wochen) notwendig sind, um genügend Immunität zu erzeugen. Denn die zweite Dosis neigt üblicherweise dazu, stärkere Nebenwirkungen zu erzeugen.

Daneben werden natürlich noch Fragen der Produktionsmengen und Verteilung beantwortet werden müssen. Und nicht vergessen sollte auch dass es hier auch einen harten Wettbewerb zwischen privaten Firmen und zwischen Ländern gibt, die die Interpretation der Resultate natürlich auch beeinflussen wird.

Links / mehr Details:
https://www.nature.com/articles/s41577-020-00434-6 (Hinweis von @jo_nur_jo)
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2798-3
Antikörper: https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/05/11/coronainfo-zweiter-teil/#0721
T-Zellen: https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/05/11/coronainfo-zweiter-teil/#0717
Neue Impfstofftechnologien: https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/02/13/coronaviren-gesammelte-coronainfo/#0331

2. Oktober: Forschungsförderung

#CoronaInfo – Was tut sich in der Forschungsförderung? Seit März hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung in verschiedenen Programmen viele Millionen Euro für die Coronaforschung bereitgestellt.
Das sind Finanzierungen für kleinere Projekte (von denen wir auch was abgekriegt haben), aber auch große Kisten wie das neue „Netzwerk Universitätsmedizin“. Dazu gehören alle Universitätskliniken in Deutschland, und mit 150 Millionen Euro werden nun 13 Verbundprojekte gefördert. Die Themen sind sehr vielfältig. Erforscht werden Handy-Apps, soziale Faktoren auf COVID-19, Palliativversorgung, Teststrategien in Schulen und Kitas, usw. Wir sind in einem aus der Lungenklinik der Berliner Charité koordinierten Verbund „Organo-Strat“ dabei, bei dem mit Hilfe von menschlichen Organmodellen der Effekt der SARS-CoV-2-Infektion auf die verschiedensten Organe im Körper untersucht wird.
Links:
Forschungsförderung kleinere Projekte (seit Juni): https://www.gesundheitsforschung-bmbf.de/de/erforschung-von-covid-19-im-zuge-des-ausbruchs-von-sars-cov-2-11483.php
Netzwerk Universitätsmedizin, 13 Projekte: https://www.bmbf.de/de/karliczek-netzwerk-universitaetsmedizin-startet-vertiefte-forschungsarbeit-zu-covid-19-12649.html
Video der Pressekonferenz: https://www.bmbf.de/de/media-video-43390.html

29. September: Grippe- und andere Atemwegsviren

Das neue #Coronavirus ist nur eines von vielen Viren, die unsere Atemwege befallen. Wie verhalten sich andere, wie Grippe- oder Erkältungsviren, in der SARS-CoV-2-Pandemie?

Im letzten März ging die Grippesaison mit dem Beginn der Maßnahmen zur Kontakteinschränkungen relativ abrupt zu Ende. Gemäß Grippe-Report der Welt-Gesundheitsorganisation WHO gab es zudem in den letzten Monaten auf der südlichen Erbhalbkugel, also im dortigen Winter, sehr wenig Grippefälle. In Australien oder Neuseeland bspw. gab es eher mehr Grippevirustests in vorherigen Jahren, trotzdem wurden sehr wenig Fälle gesehen. Auch wenn die Maßnahme gegen die Ausbreitung von SARS-CoV-2 wohl auch die Grippeviren eindämmen, können auch natürliche Schwankungen einen Einfluss haben, oder dass Erkrankte seltener in Arztpraxen gingen.
Im September beginnt bei uns die „Erkältungssaison“ wieder, üblicherweise mit den Rhinoviren. Das sind über 100 Virusvarianten, die jetzt Erkältungen mit Husten und Schnupfen auslösen. In Wellen lösen sich verschiedene Virusfamilien ab, Grippe beginnt oft im Januar, die Erkältungs-Coronaviren dann im Februar. Es kann daher auch gewisse Wechselwirkungen geben, oft ist es so dass eine Virusinfektion das Immunsystem in einen aktiven Zustand versetzt, der eine weitere Virusinfektion erst mal verhindert. Welchen Einfluss das neue #Coronavirus haben wird, und was die vielen Hygienemaßnahmen mit den anderen Atemwegsviren machen, ist eine interessante Frage für die nächsten Monate.

Links:
CoronaInfo zur Grippe im März 2020: https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/02/13/coronaviren-gesammelte-coronainfo/#0422
WHO Grippe-Report: https://www.who.int/influenza/surveillance_monitoring/updates/latest_update_GIP_surveillance/en/
Rhinoviren: https://www.wired.com/story/colds-nearly-vanished-under-lockdown-now-theyre-coming-back/

24. September: Review zu Übertragungswegen

Zu den Übertragungswegen des neuen #Coronavirus SARS-CoV-2 gibt es sehr viele Berichte. Umso wichtiger werden Metastudien, die einzelne Untersuchungen bewerten zusammenfassen und allgemeine Schlüsse ziehen – im #CoronaInfo heute ein solcher sogenannter „review“.
Sehr begünstigt wird die Virusübertragung durch längere Aufenthalte im selben Raum – insbesondere Schlafen neben Infizierten, wie Studien in Haushalten oder Schiffen zeigen. Auch beim Virusausbruch bei Tönnies waren Ansteckungen wahrscheinlicher bei Angestellten, die in der selben Wohnung wohnten oder gemeinsam im Auto zur Arbeit fuhren. Das passt zum mittlerweile recht klaren Bild, dass Ansteckungen draußen deutlich weniger wahrscheinlich sind als in geschlossenen Räumen.
Eine zweite wichtige Frage ist, wann im Verlaufe einer Infektion man besonders ansteckend ist. Vorläufige Schlussfolgerung ist, dass die Ansteckungsgefahr 2-3 Tage vor bis einige Tage nach Symptombeginn am höchsten ist. Dabei sind auch Infizierte ohne Symptome ansteckend, wenn auch wohl eher weniger als solche mit Symptomen.
Da Menschen mit wenig Geld leben häufig beengter und bspw., weil sie Dienstleistungsjobs ohne Möglichkeit für home office haben und deswegen trotzdem zur Arbeit fahren, weniger Distanzierungen machen können, waren sie in New York überdurchschnittlich von Ansteckungen betroffen. Demgegenüber gab es in Deutschland in wohlhabenderen Gebieten eher mehr Ansteckungen, was mit höherer internationaler Mobilität zusammenhängen könnte.
Auch hier wird wieder betont, wie wichtig „superspreading events“ sind, wo eine Person sehr viele ansteckt – obwohl erst genaue Analysen des Viruserbgutes zeigen können, wie das Geschehen genau ablief.

Review: https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=3692807
Zahlen nach Einkommen Deutschland: https://interaktiv.tagesspiegel.de/lab/corona-analyse-in-welchen-regionen-die-zahlen-wieder-steigen/

18. September: Entwicklung der Infektionszahlen in Frankreich

In Frankreich gibt es seit Mitte Juli einen starken Anstieg der Ansteckungen mit dem #Coronavirus SARS-CoV-2. Im #CoronaInfo heute ein Blick darauf, wie der zeitliche Verlauf in verschiedenen Altersgruppen und bei Krankenhauseinweisungen aussieht.
Auf der Website „Géodes“ sind sehr detaillierte Gesundheitsdaten verfügbar. Dazu gehören auch die Anzahl der Neuansteckungen nach Altersgruppen. Die Region Provence-Alpes-Côte d’Azur mit den Städten Marseille und Nizza am Mittelmeer ist besonders betroffen.
Die Anstieg der wöchentlichen Anzahl Neuinfektionen pro 100000 EinwohnerInnen hat sich bei der Altersgruppe der 20-29jährigen und der über 90jährigen deutlich verschoben entwickelt:

– das könnte bedeuten, dass bei den jungen Menschen das Maximum dieser Welle schon vorbei ist, während bei den über 90jährigen die Fälle zeitverzögert und immer noch stetig zunehmen.

Daher nicht überraschend steigt auch die Anzahl der Krankenhauseinweisungen wegen COVID-19 verzögert zur Anzahl Ansteckungen bei den 20-29jährigen, weil ja vor allem ältere Menschen ins Krankenhaus müssen:

Diese Entwicklungen könnten auf einen ähnlichen Verlauf wie bspw. im März/April in Berlin hindeuten, wo auch zuerst jüngere und erst später ältere Menschen betroffen waren – anders als in Italien, wo das Virus von Beginn weg bei über 60jährigen verbreitet war, und entsprechend die Anzahl Todesfälle deutlich höher war:
https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/02/13/coronaviren-gesammelte-coronainfo/#0324
https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/02/13/coronaviren-gesammelte-coronainfo/#0505

Datenquelle Géodes: https://geodes.santepubliquefrance.fr/#view=map2&c=indicator

15. September: Einfluss von Alter und Geschlecht auf COVID-19

Das neue #Coronavirus ist gefährlich, weil es bei einigen Prozent der Infektionen zu schweren/tödlichen Krankheitsverläufen kommt. Besonders gefährdet sind ältere Menschen und solche mit Vorerkrankungen, und Männer* mehr als Frauen* – dazu das heutige #CoronaInfo.
Schon seit Beginn der Pandemie wird diskutiert, wie sehr die direkte Zerstörung bspw. der Zellen in der Lunge durch das Virus zur schweren Krankheit führt und welcher Anteil das überreagierende Immunsystem hat. Letzteres führt zu einer übermäßigen Entzündung. Entzündungsreaktionen dienen eigentlich dazu, Viren, Bakterien usw. abzuwehren. Sie können aber auch, wie bei Autoimmunkrankheiten (bspw. Jugenddiabetes), Allergien oder eben eventuell auch bei COVID-19 den eigenen Körper schädigen. Messbar wird die Entzündung mit bestimmten Botenstoffen im Blut.
Bei älteren Menschen kann es nun sein, dass konstant höhere Mengen von diesen Botenstoffen vorhanden sind, und das System bei COVID-19 daher schneller „kippt“. Ursache könnten alternde Zellen sein (auch Fettgewebe macht solche Botenstoffe, was Übergewicht als Risikofaktor bei COVID-19 erklären könnte). Zudem kann im Alter das Funktionieren der T-Zellen (die infizierte Zellen wegputzen) gestört sein.
Interessanterweise wurde nun ähnliche Unterschiede bei Vergleichen von Männern* und Frauen* gefunden: erstere hatten tendenziell höhere Mengen von Entzündungsbotenstoffen, bei letzteren war die T-Zell-Antwort besser geeignet, um das Virus zu eliminieren, insbesondere auch mit zunehmendem Alter.
Insgesamt deuten diese und andere Studien darauf hin, dass bei Behandlungen nicht nur das Virus an sich, sondern auch das Immunsystem anvisiert werden muss – und Faktoren wie Alter, Geschlecht u.a. beachtet werden müssen.

Alter: https://science.sciencemag.org/content/369/6501/256.full
Geschlecht: https://www.nature.com/articles/s41586-020-2700-3
Wie kommt es zu schweren Verläufen: https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/02/13/coronaviren-gesammelte-coronainfo/#0408

11. September: Das Coronavirus in afrikanischen Ländern

Das #CoronaInfo heute zum Umgang mit der SARS-CoV-2-Pandemie in Ländern auf dem afrikanischen Kontinent. Vielerorts gibt es nur wenige (schwere) Erkrankungen. Das sicher auch damit zu tun, dass die Bevölkerung im Durchschnitt jünger als etwa in Europa ist.
Trotzdem sind einige spezifische Einflüsse denkbar, die auch mit der großen Erfahrung mit Infektionskrankheiten wie Masern, Malaria, Ebola oder Parasiten zu tun haben. Eine Überlegung ist bspw. dass der häufige Kontakt mit solchen Mikroben das Immunsystem auf eine generell stärkt, und damit auch die Ansteckung mit einem neuen Virus reduziert. Dazu passt, dass eine Impfung mit dem Tuberkulose-Impfstoff BCG evtl. auch etwas gegen SARS-CoV-2 schützt.
In einem Bericht aus Senegal wird auf die Erfahrung mit der Ebola-Epidemie 2014 verwiesen, weswegen viel schneller Maßnahmen wie Kontaktpersonen-Überprüfung oder Quarantäne-Hotels (analog zu China, siehe https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/02/13/coronaviren-gesammelte-coronainfo/#0323) eingerichtet wurden. Darüber hinaus ist mehrfach zu lesen, dass in vielen Ländern Eindämmungsmaßnahmen wie Tragen von Masken oder Schließen von Moscheen/Kirchen relativ schnell beschlossen und diszipliniert aufrecht erhalten wurden.

Immunsystem: https://www.deutschlandfunk.de/sars-cov-2-was-bremst-die-corona-pandemie-in-afrika.676.de.html?dram:article_id=483781
BCG-Tuberkulose-Impfung: https://www.deutsche-apotheker-zeitung.de/news/artikel/2020/05/22/schuetzt-eine-bcg-tuberkulose-impfung-vor-covid-19
Senegal: https://eu.usatoday.com/story/news/world/2020/09/06/covid-19-why-senegal-outpacing-us-tackling-pandemic/5659696002/ und https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S127984792030104X?v=s5
Maßnahmen und Modelle: https://medicalxpress.com/news/2020-04-africa-coronavirus-outbreak-slower.html und https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.07.03.20144949v1

7. September: SARS-CoV-2 und Tiere

Das neue #Coronavirus kann zwischen Menschen und verschiedenen Tierarten hin- und herspringen, so begann wohl auch die Pandemie – das #CoronaInfo heute was das sonst für Verbreitung des Virus und die Forschung bedeutet.
In den Niederlanden gab es mehrere Ausbrüche des Virus auf (noch bis 2024 erlaubten) Nerzfarmen. Eine Studie einer Forschungsgruppe aus Rotterdam, die wesentliche Beiträge zum Verstehen des MERS-Coronavirus 2012/2013 beigetragen hat, untersuchte 16 betroffene Farmen. Fast alle MitarbeiterInnen haben sich angesteckt, was ein Hinweis darauf ist, dass die Ansteckungen auf von den Tieren ausging. Zudem wurden die Erbgut-Varianten der Viren analysiert. Diese waren sehr unterschiedlich, was auf mehrere Übertragungsgenerationen innerhalb der Tiere hindeutet. Es ist auch möglich, dass sich das Virus in Nerzen schneller verändert, wobei aber keine klare Richtung der Veränderung hin zu einer ansteckenderen Variante festgestellt wurde.
Um zu untersuchen, was im Virus-infizierten Körper geschieht, oder um Wirkstoffe und Impfungen zu testen, werden auch bei SARS-CoV-2 Versuche mit Tieren gemacht. Häufigstes Labortier ist die Maus, die aber ohne genetische Veränderung nicht mit SARS-CoV-2 infiziert werden kann. Der Grund ist, dass das ACE2-Protein, über das das Virus in die Zellen kommt, bei Maus in einer Art und Weise anders ist, dass das Virus es nicht erkennt. Deswegen wurden Mäuse genetisch so verändert, dass sie auch das menschliche ACE2 beinhalten. So infizierte Mäuse entwickeln auch einen schwere COVID-19-Verlauf, und sterben innert 1-2 Wochen.
Hamster (Goldhamster, aber auch Zwerghamster) können dagegen ohne weiteres mit dem zirkulierenden Virus infiziert werden. Interessanterweise wurde bei Goldhamster wie beim Menschen ebenfalls beobachtet dass junge Tiere (sechs Wochen) nach zwei Wochen wieder gesund werden, während ältere Tiere (acht Monate; Lebenserwartung ist gegen zwei Jahre) oft einen schweren Krankheitsverlauf erleiden und sterben.

Links:
Studie zu Nerzfarmen in den Niederlande: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.09.01.277152v1
Mäuse mit menschlichem ACE2: https://www.nature.com/articles/s41590-020-0778-2
Goldhamster als Infektionsmodell: https://www.nature.com/articles/s41586-020-2342-5 und https://www.mdpi.com/1999-4915/12/7/779
Übertragung auf Haustiere: https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/05/11/coronainfo-zweiter-teil/#0519

31. August: neue Virus-Testmethoden

In den letzten Monaten gab es deutliche technische Verbesserungen bei den Tests auf das neue #Coronavirus – dazu das heutige #CoronaInfo. Getestet wird, ob jemand akut infiziert, und damit möglicherweise ansteckend ist. Dabei wird geschaut, ob in Rachen/Hals Material vom Virus ist. Standard ist zur Zeit der Abstrich, gefolgt vom PCR-Test.
Die Handhabung bis das Abstrichstäbchen korrekt in der Maschine ist, ist aufwändig, und ein wesentlicher Grund bspw. für die Rückstaus bei den Flughafentests. Zudem braucht es Geräte, die nur in Diagnostiklabors stehen. Eine wichtige künftige Vereinfachung ist die Verwendung von Spucke statt Abstrich, oder Gurgeln mit etwas Flüssigkeit. Mit RT-LAMP (statt RT-PCR) steht nun auch eine deutlich billigere und einfachere Methode für den Nachweis des Virus-Ergbutes bereit.
Die neuen Antigen-Tests messen Virus-Protein (für das das Virus-Erbgut den Bauplan liefert). Protein ist biochemisch stabiler und einfacher im Umgang als die RNA-Moleküle des Virus-Erbgutes. Der eben in den USA zugelassen Antigen-Test kann deswegen mit einem einfachen Papierstreifen in einer kleiner Plastikkassette funktionieren, ähnlich den schon etablierten Antikörper-Schnelltests. Der Test soll nur 5 Dollar kosten, und innert zehn Minuten ein sehr verlässliches (aber natürlich auch nicht 100% sicheres!) Resultat liefern.

Links:
Nachweis des Virus-Erbgutes: https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/03/08/wie-werden-viren-in-rachen-und-nasenabstrichen-nachgewiesen/
Corona-Tests mit Spucke: https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/05/11/coronainfo-zweiter-teil/#0622
RT-LAMP: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.06.23.166397v2
Neuer Antigen-Test: https://www.sciencemag.org/news/2020/08/milestone-fda-oks-simple-accurate-coronavirus-test-could-cost-just-5#

24. August: gibt es wiederholte Ansteckungen mit dem neuen Coronavirus?

Beim neuen Coronavirus ist schon länger die Frage, ob man sich wiederholt anstecken kann. Dieses CoronaInfo zu einer Studie aus Hong Kong, die (im Vergleich zu früheren Berichten) wohl tatsächlich eine solche wiederholte Infektion beschreibt.
Der 33jährige Patient hatte Ende März für einige Tage Husten, Halsschmerzen, Fieber und Kopfschmerzen, und wurde am 26. März positiv getestet. Mitte April wurde er an zwei aufeinanderfolgenden Tagen negativ getestet.
Mitte August wurde er nach Rückkehr aus Spanien (via Großbritannien) am Flughafen positiv getestet, und hatte auch relativ viel Virus im Speichel, aber keine Symptome. Diese „Viruslast“ nahm über die folgenden Tage ab.
Antikörper des Typ IgG gegen das Virus wurden zehn Tage nach Beginn der ersten Erkrankung keine gefunden; diese brauchen aber oft 2-3 Wochen, um sichtbar zu werden. Ebenso gab es keine Antikörper zu Beginn der zweiten Erkrankung, wohl aber einige Tage später.
Der Patient ist also in der Lage, Antikörper gegen das Virus zu entwickeln, was nicht unbedingt immer der Fall ist. Es ist daher möglich, dass die Antikörper zwischenzeitlich da waren, aber im August dann wieder weg.
Insgesamt entspricht das dem bei Coronaviren erwarteten Bild: Antikörper können relativ schnell verschwinden, und Neuansteckungen schon nach wenigen Monaten wieder möglich werden, dank „Teilimmunität“ ist dann aber die Krankheit, wie hier, deutlich milder.

Studie als screenshots der Reporterin Lilian Cheng:
https://twitter.com/cwylilian/status/1297857565385093121
https://twitter.com/cwylilian/status/1297857727251673088

Medienmitteilung Uni Hongkong
https://twitter.com/cwylilian/status/1297835718513815552

Bisherige CoronaInfos zum Thema:
https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/05/11/coronainfo-zweiter-teil/#0717
https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/05/11/coronainfo-zweiter-teil/#0721

(thanks @HayesLuk for discussion!)

20. August: Wie verändert sich das neue #Coronavirus?

Wie verändert sich das neue #Coronavirus? Das #CoronaInfo heute mit einigen Studien zu einzelnen Änderungen mit Erbgut des Virus. Im März war die „L/S-Variante“ ein Thema, also die Änderung eines einzelnen der 30 Tausend „Buchstaben“ des Virus-Erbgutes. Tatsächlich gibt es mittlerweile fast nur noch die L-Variante. Ähnlich ist es mit der Veränderung „D614G“. Während die G-Variante noch im Februar eine Randerscheinung war, ist sie nun weltweit die vorherrschende Form. Im Labor zumindest vermehrt sich das G-Virus etwas schneller, was eine Erklärung für dessen schnelle Ausbreitung sein könnte.
In Singapur und Taiwan zirkuliert zudem eine Form, die 382 Buchstaben verloren hat (∆382), und zwar im Gen „ORF8“ – das ist schon deswegen bemerkenswert, weil das erste SARS-Virus 2002/2003 im selben Gen 29 Buchstaben verloren hat, wodurch das Virus etwas weniger gefährlich wurde. PatientInnen, die die ∆382-Form hatten, wurden tendenziell weniger krank. Unklar ist aber, ob die ∆382-Variante mehr oder weniger ansteckend ist. Insgesamt verändert sich das Virus trotz der extrem schnellen Ausbreitung sehr langsam; mit zunehmender Immunität/Impfungen könnte sich das aber auch ändern.

CoronaInfo März L/S-Variante: https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/02/13/coronaviren-gesammelte-coronainfo/#0305
CoronaInfo Verlust von 29 Buchstaben im alten SARS: https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/02/13/coronaviren-gesammelte-coronainfo/#0226
Studie D614G: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867420308205
Virusdiversität innerhalb einzelner Personen: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.05.28.118992v3

14. August: Aktueller Stand der Impfstoffforschung

Das heutige #CoronaInfo zu einer der ganz großen Fragen der Pandemie: wann gibt es Impfungen? Üblicherweise dauert die Entwicklung eines Impfstoffes viele Jahre, jetzt soll es in Monaten soweit sein. Das ist nicht unrealistisch, weil es doch schon viel Vorwissen gibt dank Forschung zu anderen Coronaviren, über hundert Ansätze parallel entwickelt werden, und neue/schnellere Verfahren zum Zug kommen. Damit werden auch verschiedene Ziele einer Impfung getestet: soll die Impfung nur vor schwerer Erkrankung schützen, d.h. vor allem in der Lunge wirken? Oder auch eine Immunität auch in Nase/Hals erreichen, was eine Ansteckung quasi völlig blockiert? Bspw. kann nur bei letzterem eine Weitergabe des Virus zumindest deutlich reduziert werden.
Von einigen der Impfstoffe gibt es schon relativ detaillierte Daten aus ersten Tests an Menschen mit jeweils einigen Dutzend bis 1000 ProbandInnen. Bei den neuartigen Impfstoffen sind die Nebenwirkungen (vor allem Fieber, Müdigkeit, Kopfschmerzen, Schmerzen bei der Einstichstelle) nicht zu unterschätzen. Das ist insbesondere nach der zweiten Impfung bei denjenigen die in zwei Dosen im Abstand von Tagen/Wochen gegeben werden.
Grundsätzlich sehen bei allen fünf hier verlinkten Studien die verschiedenen Aspekte der Immunantwort, die die Impfung hervorruft, vielversprechend aus. Damit ist aber noch nicht gezeigt, dass sie im großen Maßstab wirksam und sicher sind. Das wird wohl frühestens Ende des Jahres möglich sein. Insbesondere wird es wichtig sein, inwieweit die verschiedenen Impfstoffe unterschiedlich wirken: einer hat vielleicht mehr Nebenwirkungen, schützt aber robust vor schweren Verläufen, was ihn für ältere Menschen geeignet macht. Der andere ist vielleicht nicht so effizient, aber hat kaum Nebenwirkungen und lässt sich schnell in großer Menge produzieren, und ist daher für breite Impfkampagnen bei Kindern und Jugendlichen geeignet.

Bisherige CoronaInfos aus März und Mai zum Thema
https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/02/13/coronaviren-gesammelte-coronainfo/#0331
https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/05/11/coronainfo-zweiter-teil/#0525
https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/05/11/coronainfo-zweiter-teil/#0526

Links zu den Studien:
https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(20)31208-3/fulltext
https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.06.30.20142570v1
https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.08.05.20168435v1
https://www.nejm.org/doi/10.1056/NEJMoa2022483
https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(20)31604-4/fulltext

7. August: das derangierte Immunsystem in schweren COVID-19-Erkrankungen

Das #CoronaInfo heute zu zwei Studien, die das durcheinander geratene Immunsystem in schweren COVID-19-Erkrankungen untersuchen – eine davon von einem großen Netzwerk deutscher Forschungsinstitutionen, zu dem wir auch einen kleinen Beitrag geleistet haben.
Die Krankheit COVID-19, verursacht durch Infektionen mit dem neuen Coronavirus SARS-CoV-2, verläuft nach aktuellen Erkenntnissen in zwei Phasen. Nach der akuten Virusinfektion reagiert das Immunsystem zu stark bzw. in einer Art und Weise, die im ganzen Körper Schaden anrichten kann – auch wenn in dieser zweiten Phase das Virus wohl schon nicht mehr im Körper ist. Beide Studien haben nun im Detail untersucht, welche der sehr vielen verschiedenen Typen von Immunzellen bei schwer Erkrankten auffallen. Einerseits fehlen diesen PatientInnen eine Art Immunzellen, die aktiv gegen die Infektion wirken, und bei milde Erkrankten sehr häufig sind. Andererseits führt die Kombination von verschiedenen Botenstoffen des Immunsystems dazu, dass im Knochenmark viele neue, unreife Immunzellen gebildet werden. Diese hemmen das Immunsystem in einer ungünstigen Weise, und führen in einem eventuell sich selber verstärkenden Effekt zu einer für den Körper insgesamt schädlichen Menge und Kombination von eben diesen Botenstoffen. Vorerkrankungen bspw. des Herz-Kreislauf-Systems, die ein höheres Risiko für einen schwere COVID-19-Verlauf mit sich bringen, begünstigen vielleicht diesen Teufelskreis.
Erkenntnisse wie in diesen Studien (und es müssen und werden noch weitere folgen) können anzeigen, auf welche Zellen in der Diagnose genau geachtet werden muss, um vorhersagen zu können, ob eine bestimmte Person schwer erkranken wird. Zudem sind schon viele Medikamente bekannt, die Immunzellen beeinflussen, wie das Corticoid Dexamethason, das bei schwerer COVID-19 hilfreich sein kann. Genaues Wissen um die Prozesse im Immunsystem könnten daher wirksame Eingriffe in das ausartende Immunsystem erlauben.

Links zu den Studien:
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)30992-2
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)30993-4

Pressemitteilung:
https://www.dzne.de/aktuelles/pressemitteilungen/presse/covid-19-immunsystem-auf-irrwegen

3. August: Coronavirus in Brasilien

Das #CoronaInfo heute zu zwei Studien aus Brasilien, die untersucht haben wie sich das neue #Coronavirus in dem schwer getroffenen Land verbreitet hat; bisher wurden fast 3 Millionen Infektionen gemeldet, zur Zeit sind es 50-60 Tausend neue pro Tag.
Auch hier zeigt sich, wie Maßnahmen zur Kontaktbeschränkung die Ausbreitung des Virus sehr schnell bremsen konnten. Um die Ausbreitung innerhalb des Landes zu verfolgen, wurde das Virus-Erbgut von mehreren Hundert PatientInnen bestimmt. Ein Vergleich der Varianten im Erbgut zeigte, dass das Virus Ende Februar/Anfang März nach Brasilien kam; dem entspricht auch, das insbesondere zu Beginn der Epidemie Fälle vor allem in São Paulo gemeldet wurde, das sehr viele internationale Flugverbindungen hat. In einer zweiten Phase ab Ende März breitete sich das Virus dann vor allem innerhalb Brasiliens aus, hin in den dünner besiedelten Norden des Landes.
Passend dazu wird in der zweitne Studie gezeigt, dass zu Beginn der Epidemie das Durchschnittseinkommen der Infizierten relativ hoch war, weil v.a. diese reisen können. Auf der anderen Seite kommen schwere Lungenerkrankungen „ohne erkannte Ursache“ v.a. bei Menschen mit wenig Geld vor, da diese sich kostenpflichtige Tests nicht leisten können. In ärmeren Regionen wird die Epidemie daher evtl. unterschätzt.
Auch hier sind Fieber, Husten und Atemprobleme als häufigste Symptome genannt; zudem Herz-Kreis-Lauf-Probleme und Diabetes als häufigste Vorerkrankungen.
Links:
https://science.sciencemag.org/content/early/2020/07/22/science.abd2161
https://www.nature.com/articles/s41562-020-0928-4

24. Juli: Umfragen zum Coronavirus

Weltweit laufen viele regelmäßige Befragungen der Bevölkerung zu allen möglichen Themen rund um das neue #Coronavirus. Im #CoronaInfo heute zwei davon, das Projekt COSMO der Uni Erfurt (Fach Gesundheitskommunikation) sowie die iCare-Studie der Uni Montréal/Kanada. Bei COSMO werden seit dem 3. März wöchentlich bis zweiwöchentlich jeweils etwa 1000 Menschen befragt. So schätzen bspw. zwei Drittel eine Infektion mit dem Virus als teils bis extrem gefährlich ein. Angst/Besorgnis vor dem Virus ist ähnlich weit verbreitet. Sorgen machen v.a. wirtschaftliche Aspekte (Konkurse, Rezession) und gesellschaftliche (mehr Egoismus, Unterschiede Arm/Reich werden größer). Der Wissensstand ist sehr hoch, auch was Präventionsmaßnahmen angeht. Mund-Nasen-Masken sind weitgehend akzeptiert bzw. werden verwendet. Vertrauen in Behörden usw. ist allgemein hoch; interessant hier dass einzig das Vertrauen in das Robert-Koch-Institut sich über die Zeit verändert (d.h., abgenommen) hat.
Die Impfabsicht ist da, wenn auch nicht sehr ausgeprägt, mit 5 auf einer Skala von 1 (gar nicht) bis 7 (sicher impfen). Auch wenn sonst Präventionsmaßnahmen insgesamt sehr akzeptiert sind, kommt eine Impfpflicht nicht übermäßig gut an (4,25 mit 1=Ablehnung, 7=Zustimmung).
Bei iCare ist erst die erste Befragungswerte analysiert (erste Aprilhälfte). Auch hier fällt, wie bei COSMO, die große Akzeptanz der Präventionsmaßnahmen sowie das Vertrauen in die Behörden auf. Interessant ist, dass jüngere Menschen und solche mit wenig Geld sich eher striktere Maßnahmen wünschen würden.

COSMO: https://projekte.uni-erfurt.de/cosmo2020/cosmo-analysis.html
iCare: https://mbmc-cmcm.ca/covid19/stats-wave1/stats-wave1b/

21. Juli: Entwicklung der Antikörper über die Zeit

Immunität gegen das neue #Coronavirus hat verschiedene Teile. Neben den T-Zellen (#CoronaInfo vom 17. Juli) sind Antikörper zentral. Im #CoronaInfo heute 3 Studien, die u.a. die Veränderung der Antikörpermenge im Blut über die Zeit nach Infektion gemessen haben.
In zwei von drei Studien wurde abermals gezeigt, dass Infektionen mit (starken) Symptomen zu deutlich höheren Mengen Antikörper führen, als wenn die Symptome mild bzw. nicht spürbar sind.
Was die Menge Antikörper über die Zeit angeht, sind die Resultate unterschiedlich. Die Studie aus New York/USA fand insgesamt stabile Mengen zwischen einem und drei Monate nach Symptombeginn, bzw. eine gewisse Abnahme bei Menschen mit von Beginn weg sehr viele Antikörpern. Die Studie aus Chongqing/China hingegen zeigte auch insgesamt eine Abnahme der Menge SARS-CoV-2-Antikörper im Blut, ein ähnliches Resultat kommt aus London. Hier wurden zudem die Antikörper einzelner PatientInnen sehr detailliert analysiert. Da zeigt sich, wie unterschiedlich Antikörper zwischen Indidivduen sein können.
Zusammengefasst – Immunität ist keine entweder-oder-Frage. Die unterschiedliche Stärke der einzelnen Teil des Immunsystems können eine Teil-Immunität gegen SARS-CoV-2 machen, die zumindest den Krankheitsverlauf deutlich milder machen kann. Es zeichnet sich eventuell ab, dass Antikörper dabei nicht der stärkste Teil sind, und Antikörpertests nicht unbedingt aussagekräftig sind, wenn es darum geht, Immunität festzustellen.

Links:
https://www.nature.com/articles/s41591-020-0965-6
https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.07.09.20148429v1
https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.07.14.20151126v1

17. Juli: Die T-Zellen in der Immunität gegen SARS-CoV-2

Die Forschung zur Immunität gegen das neue #Coronavirus macht relativ schnelle Fortschritte – im #CoronaInfo heute eine Studie aus Singapur, die die Rolle der sogenannten T-Zellen untersucht.
Die T-Zellen erkennen, wenn eine Zelle im menschlichen Körper das Virus aufgenommen hat. T-Zellen können infizierte Zellen zerstören, oder andere Teile des Immunsystems mit Botenstoffen aktivieren. Dabei macht es einen großen Unterschied, ob der Körper schon mal infiziert war: es gibt T-Zellen mit Gedächtnis, d.h. sie erkennen: dieses Virus war schon mal da! Wenn dieses zelluläre Gedächtnis im Körper vorhanden ist (durch eine vormalige Infektion oder eine Impfung), wird man nach Ansteckung mit dem Virus weniger oder gar nicht krank.
Wie erwartet hatten COVID19-PatientInnen T-Zellen, die kleine Stück von Virusproteinen erkannten. Dazu kam aber, dass Menschen, die vor 17 Jahren mit dem ersten SARS-Virus angesteckt wurden, immer noch T-Zellen gegen dieses Virus hatten, die nun sogar auch teilweise das neue SARS-CoV-2 spürten. Und es zeigte sich wieder, das sehr wahrscheinlich durch Infektionen mit den vier Erkältungs-Coronaviren ebenfalls T-Zellen gebildet werden, die zumindest zu einem gewissen Grad das neue Coronavirus SARS-CoV-2 auch erkennen.
Insgesamt lernt man immer mehr, dass der T-Zell-Teil des Immunsystems (der erst mal nichts mit Antikörpern zu tun hat, die wohl schwieriger sind) relativ solide auf Coronaviren reagiert, und damit auch bei fehlenden Antikörpern ein Teilimmmunität bieten kann.

CoronaInfos zum Thema:
https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/02/13/coronaviren-gesammelte-coronainfo/#0424
https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/05/11/coronainfo-zweiter-teil/#0602
Link zur Studie:
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2550-z

13. Juli: wieviele Menschen sind mit dem Virus in Kontakt gekommen?

Das #CoronaInfo – die wichtige Frage “wieviel Prozent der Bevölkerung hatten Kontakt mit dem neuen #Coronavirus?” kann immer besser beantwortet werden. Seit den ersten Antikörpertests im Februar hat sich die Forschung weiterentwickelt (siehe https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/02/13/coronaviren-gesammelte-coronainfo/ – Beiträge vom 24. Februar, und 23. April). Erst gab es kleinere Studien, und jetzt erscheinen Länderstudien mit Zehntausenden Untersuchten in begutachteter Form. Heute zu einer Studie aus Spanien, das mit 250 Tausend bestätigten Fällen (bei einer Bevölkerung von knapp 50 Millionen Menschen, also ungefähr 0.5%) stark betroffen war. Das wichtigste Resultat ist, dass ungefähr 5% der Bevölkerung Antikörper gegen SARS-CoV-2 hatten – also ungefähr zehnmal mehr als bestätigte, akut infizierte Menschen. Glaubwürdig wird die Zahl durch erwartete Muster: so sind in den am stärksten betroffenen Regionen (um Madrid herum, bis 13%) die Werte viel höher waren als in Regionen mit wenig bestätigten akuten Fällen (1-2%). Auch ist der Wert für Beschäftigte im Gesundheitswesen mit 10% deutlich überdurchschnittlich, und für Menschen mit bestätigten akuten Infektionen beträgt der Wert 90%. Das ist auch abhängig von der Zeit zwischen Erkrankung und Test, da es um die zwei Wochen braucht, bis Antikörper messbar werden.
Interessante neue Werte sind bspw. die 2 Prozent Menschen mit Antikörper, die keine Symptome hatten. Umgekehrt bedeutet das, dass ungefähr ein Drittel der Infektionen ohne Symptome verlaufen. Von denjenigen, die im selben Haushalt einen bestätigten Fall hatten, zeigten ungefähr ein Drittel Antikörper. Diese Ansteckungsrate im selben Haushalt ist etwas höher als bisher vermutet. Bei Kindern war der Anteil mit Antikörpern etwas geringer als bei Erwachsenen. Insgesamt verdichten sich mit dieser Studie die Hinweise, dass der Anteil Menschen, die mit dem Virus in Kontakt gekommen sind, ungefähr zehnmal so groß ist  wie die Anzahl bestätigter Fälle; und dass ein Viertel bis die Hälfte der Infizierten keine Symptome zeigt.
Link zur Studie: https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(20)31483-5/fulltext

6. Juli: Können schwere Krankheitsverläufe vorhergesagt werden?

Die Infektionen mit dem neuen #Coronavirus SARS-CoV-2 können sehr unterschiedlich verlaufen, von unbemerkt bis tödlich. Im #CoronaInfo heute zwei Studien, mit möglichen Methoden und Resultaten, um einen schwere Verlauf voraussagen zu können.
Die erste Studie ist aus der Charité Berlin (von @RalserLab und @Sander_Lab). Sie etablierte eine Methode um zu testen, welche Proteine im Blut von COVID-19-Erkrankten mehr oder weniger vorhanden sind, verglichen mit Gesunden. Dabei fielen ungefähr 15 (von Tausenden möglichen) Proteine auf, die insbesondere bei Schwerkranken in größerer Menge vorkamen. Einige davon sind bekannt dafür, mit dem Botenstoff IL-6 in Verbindung zu stehen. Zuviel IL-6 wird oft als mögliche Mitursache schwerer COVID-19-Erkrankungen mit Schäden an Lunge und andere Organen diskutiert. In der zweiten Studie aus Wuhan wurde es ebenfalls in erhöhten Mengen in schwer vs. mild Erkrankten gefunden, wie auch ein anderer Botstoff, IL-10. Zudem hatten schwer Erkrankte weniger von einigen Arten von Immunzellen. Diese Zellen können als Bremse für das überschießende Immunsystem und zuviel IL-6 funktionieren, weniger davon ist also möglicherweise auch schädlich.

Links:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405471220301976
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7165294/

30. Juni: Virus-Ergbut im Abwasser

Im Stuhl von Menschen, die mit dem neuen #Coronavirus infiziert sind, kann man Erbgut des Virus finden. Das #CoronaInfo heute zu einer Studie, die prüft, wie sich das nutzen lässt, um den Verlauf der Epidemie an einem Ort zu verfolgen.

Wie schon beim ersten SARS-Virus 2002/2003 hat sich gezeigt, dass bei einer Infektion relativ viel Virus-Erbgut ausgeschieden wird – was aber nicht heißt, dass da auch ansteckende Viruspartikel drin sind (das ist eher nicht der Fall). Das Virus-Ergbut ist das, was mit dem PCR-Test nachgewiesen wird. Der wird auch bei Abstrichen aus Nase/Rachen angewandt, um zu prüfen, ob jemand akut infiziert ist.

Die Studie hier hat zwischen Mitte März und Anfang April in der Stadt Yale in den USA täglich die Menge Virus-Erbgut in Proben aus der Kläranlage gemessen. Dabei entwickelte die Menge Virus-Erbgut sich über die Zeit sehr ähnlich wie die Anzahl neuer Fälle in der Stadt – mit einem Vorlauf von ungefähr vier Tagen. Das könnte daran liegen, dass das Ausscheiden von Virus-Erbgut schon ganz zu Beginn der Infektion beginnt, während bis zur Meldung einer neuen Infektion nach positivem Test immer einige Tage vergehen. Wenn sich das bestätigt, könnten über permanente Tests in Abwässern eine Zunahme der Infektionen schnell festgestellt werden.

Link zur Studie: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.05.19.20105999v2

26. Juni: Hat das Geschlecht einen Einfluss auf den Krankheitsverlauf?

Im neueren Forschungszweig der Gender-Medizin werden geschlechtsspezifische Unterschiede in der Medizin untersucht. Auch beim neuen #Coronavirus spielt das Geschlecht beim Krankheitsverlauf sehr wahrscheinlich eine Rolle, wie beispielhaft drei Studien im heutigen #CoronaInfo zeigen.
In einer „Metastudie“ aus China wurden insgesamt 39 Studien mit fast 80000 Patientinnen und Patienten analysiert. Insbesondere bei Menschen über 50 waren die Krankheitsverläufe bei biologischen Männern deutlich schwerer. Dies kann natürlich verschiedene soziale Gründe haben; hier wurden als ein möglicher biologischer Grund einerseits die Menge der Proteine in Atemwegszellen analysiert, die das Virus benutzt um in die Zelle zu gelangen (ACE2 und TMPRSS2). Davon war in männlichen Lungen mehr vorhanden, was mit männlichen Geschlechtshormonen zu tun haben könnte. Eine Analyse aus Italien gelangte zu einem ähnlich Schluss.
Bei 54 COVID19-PatientInnen in einem Krankenhaus in den USA wurden über den Kranheitsverlauf hinweg zahlreiche Werte gemessen, und zwischen Männern und Frauen verglichen. Der Unterschied in der Virusmenge war nicht wesentlich. Bei einige Botenstoffen des Immunsystems im Blut (sogenannten Zytokinen) wurden aber Unterschiede festgestellt. Dasselbe war der Fall bei bestimmten Zelltypen des Immunsystems. Insbesondere war das bei T-Zellen der Fall, die für die direkte Bekämpfung der Infektion wichtig sind. Auch hier wurde beobachtet, dass insbesondere bei älteren Menschen die Unterschiede zwischen Geschlechtern deutlicher werden.
Insgesamt könnte es also biologische Unterschiede geben zwischen den Geschlechtern, die mit der Menge von Geschlechtshormonen in Verbindung stehen, und vor allem bei älteren Männern schwerere Krankheitsverläufe wahrscheinlicher machen.

Links
Metastudie aus China: https://arxiv.org/pdf/2003.13547.pdf
Analyse aus Italien: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.03.30.20047878v2.full.pdf
Kohorte USA: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.06.06.20123414v1

22. Juni: Corona-Tests aus Spucke?

Um die Ausbreitung des neuen #Coronavirus in den Griff zu kriegen, muss mehr und schneller getestet werden. Dieses #CoronaInfo zu zwei Studien, die geprüft haben, ob Tests auch aus Speichelproben gemacht werden können.
Denn um eine akute Ansteckung festzustellen, werden zur Zeit üblicherweise Nasen-/Rachen-Abstriche gemacht. Das ist einerseits unangenehm, andererseits fehleranfällig, wenn nicht von Profis gemacht. In einer Studie aus Hong Kong mit 12 PatientInnen spuckten die ProbandInnen in ein Röhrchen. Danach wurde gezeigt, dass Virus-Erbgut im Speichel verlässlich nachgewiesen konnte und auch, dass infektiöse Viruspartikel im Speichel drin waren.

In einer zweiten Studie aus den USA wurden die Menge Virus in Nasenabstrichen und Speichel von 29 Krankenhaus-PatientInnen verglichen. Dabei war die Menge Virus, die aus Speichelproben nachgewiesen wurde, sogar etwas höher als aus Abstrichen, und in Zeitverläufen weniger variabel.

Beide Studien deuten also darauf hin, dass Virustests mit einfachen Spuckeproben mindestens so gut durchgeführt werden können wie mit Abstrichen. Das ist insofern wichtig, weil für große Testungen wie in Großbetrieben oder Schulen schnelle, einfache und trotzdem verlässliche Probenahmen notwendig sind.

Links:
https://academic.oup.com/cid/advance-article/doi/10.1093/cid/ciaa149/5734265
https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.04.16.20067835v1

20. Juni: Wissenschaft, Medien, Öffentlichkeit

Bei WELT WISSEN habe ich über die Reibung zwischen Wissenschaft und Medien/Öffentlichkeit geschrieben: https://www.welt.de/wissenschaft/article209941957/Corona-Forschung-Warum-Wissenschaft-und-Oeffentlichkeit-in-der-Krise-aneinandergeraten.html

Kurzfassung: Gerade in einer Pandemie ist es schwierig, zwischen Wissenschaft einerseits und Medien/Öffentlichkeit andererseits zu übersetzen. Hauptgrund meines Erachtens ist der unterschiedliche Umgang mit Unsicherheit und unterschiedliche Zeithorizonte.

18. Juni: erste Resultate aus der großen Medikamenten-Studie in Großbritannien

In Großbritannien läuft seit März eine groß angelegte klinische Studie, um verschiedene Behandlungsmöglichkeiten bei COVID-19 zu testen. Das #CoronaInfo heute zu ersten Resultaten (erst sehr summarisch bekannt, also mit Vorsicht anzuschauen).
Bislang sind 11600 PatientInnen an 176 Orten in der Studie. Das sind pro Behandlung Tests mit Ein- bis Zweitausend Menschen, was aussagekräftige Resultate erlaubt.
Interessant ist, dass Dexamethason bei schweren Verläufen (PatientInnen mit Beatmung) die Überlebenschance deutlich erhöht hat. Dexamethason ist ein Corticoid, und wirkt als solches entzündungshemmend. Da schwere Krankheitsverläufe sehr wahrscheinlich wegen der zu starken Immunreaktion des Körper geschehen, passt auch, dass Dexamethason bei leichteren Verläufen kaum einen Unterschied macht (siehe auch CoronaInfo vom 8. April).
In einem anderen Teil der Studie wurde kein Effekt bei der Behandlung mit Chloroquin gefunden (siehe auch CoronaInfo vom 4. Juni).

Link zur Studie:
https://www.recoverytrial.net/

16. Juni: Lockdown und Schlaf

Dass die Kontaktbeschränkungen wegen des neuen #Coronavirus starke soziale Auswirkungen haben, ist unbestritten. Das #CoronaInfo heute zu zwei Studien aus der Schweiz und den USA zum Thema Schlaf während des lockdowns.

Die erste Studie befragte 435 Menschen (v.a. Frauen unter 40 mit hoher formaler Bildung) , die zweite 139 Studierende der Universität Colorado. Zwei Resultate waren relativ ähnlich: erstens war die Schlafdauer während der Woche länger. Zweitens war der „soziale Jetlag“ kleiner, also der Zeitunterschied zwischen den Einschlaf-/Aufwachzeiten, die ein Person von sich aus wählt im Gegensatz zu was aus gesellschaftlichen Verpflichtungen (Veranstaltungsbeginn am Morgen usw.) ensteht.
Die erste Studie fand aber auch leicht reduzierte Schlafqualität, in Verbindung mit geringerem physischen und psychischen Wohlergehen auf Grund von Stress.

Links:
https://www.cell.com/action/showPdf?pii=S0960-9822%2820%2930837-X
https://www.cell.com/action/showPdf?pii=S0960-9822%2820%2930838-1

9. Juni: Ansteckend bevor man Symptome hat?

Eine immer noch wichtige Frage beim neuen #Coronavirus ist, wie wichtig die Verbreitung durch Menschen ohne Symptome ist. Im #CoronaInfo heute die Untersuchung eines Ausbruchs in einem Pflegeheim Anfang März im US-Bundesstaat Washington. Am 1. März wurde jemand vom Personal aus Abteilung 1 positiv getestet. Eine Woche später hatten von 13 Getesteten in der Abteilung 6 das Virus. Schlussendlich wurden 48 von 89 BewohnerInnen positiv getestet. Davon hatten gut die Hälfte zum dem Zeitpunkt keine Symptome, entwickelten sie aber in den Tagen danach (ähnlich wie beim Kreuzfahrtschiff „Diamond Princess“, das im Februar vor Japan in Quarantäne lag). Von den infizierten BewohnerInnen starb ein Viertel.
Entsprechend betonen die AutorInnen auch hier, ähnlich wie bei anderen Studie (siehe CoronaInfo vom 20. Mai), wie wichtig es ist, unabhängig von Symptomen zu testen. Auch wenn die meisten Infizierten irgendwann Symptome entwickeln, können sie doch davor schon ansteckend sein. Das wird bspw. in der Berliner Teststrategie für Schulen und Kitas umgesetzt, die Tests für Personal ohne Symptome aus 48 Bildungseinrichtungen anbietet.

Studie: https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2008457
Berliner Teststrategie: https://www.berlin.de/sen/wissenschaft/aktuelles/pressemitteilungen/2020/pressemitteilung.940675.php

4. Juni: Wie geht es mit Medikamenten voran?

Das CoronaInfo zu den praktischen Schwierigkeiten beim Testen und Einführen von Medikamenten – am Beispiel von Chloroquin (bzw. der Variante Hydroxychloroquin), das schon seit März in der Klinik getestet wird (siehe auch CoronaInfo vom 26. März) In großer Eile wurden Studien begonnen, um möglichst schnell zu Resultaten zu kommen. Viele davon wurden mit nur kleinen Gruppen von PatientInnen gemacht, teilweise auch ohne direkte Vergleichsgruppen, was keine soliden Aussagen über die Wirksamkeit erlaubt. Die Folge war eine unübersichtliche Anzahl Publikationen mit geringer Aussagekraft. Dazu wurde, auch unter dem großen Druck, schnell eine Behandlungsmöglichkeit zu finden, in der Öffentlichkeit breit über Chloroquin diskutiert – auch US-Präsident Trump erwähnte und pries es als Wundermittel. Als eine Studie aus Brasilien keine Wirksamkeit von Chloroquin fand, wurde sie auf Twitter als Teil einer linken Kampagne gegen das mögliche Medikament bezeichnet.
Mehrere sogenannte Metastudien versuchten, erschienen einzelnen Studien zusammen zu analysieren. Eine viel beachtete solche Analyse (als Folge unterbrach die WHO ihre Studien mit Chloroquin) von Ende Mai fand, wie andere auch, keine Wirksamkeit von Chloroquin, sondern eher negative Effekte. Diese Studie wurde aber sofort stark kritisiert, u.a. auf Grund der statistischen Methoden und weil die Analyse auf der Datenbank einer privaten Firma beruhte, die nicht direkt zugänglich ist. Das Fachjournal „Lancet“ fügte der Analyse daher eine „Bedenklichkeitserklärung“ bei (englisch „expression of concern“).
Während einige einzelne Untersuchungen sehr ermutigende Ergebnisse zeigen, kamen auch andere Metastudien zur Wirksamkeit von Chloqoruin eher zum Schluss, dass die Substanz nicht wirksam sei, ohne aber schon eine definitive Schlussfolgerung und klare Praxisempfehlung präsentieren zu können – wobei sich die Frage stellt, ob dies in der angespannten Situation überhaupt noch möglich sein wird.

Nachtrag: die Chloroquinstudie in „Lancet“ wurde am 5. Juni zurückgezogen (https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(20)31324-6/fulltext)

Kommentar zur Studie in Brasilien:
https://www.thelancet.com/journals/laninf/article/PIIS1473-3099(20)30383-2/fulltext

Metastudien Wirksamkeit von Chloroquin:
https://www.acpjournals.org/doi/10.7326/M20-2496
https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.05.14.20101774v2

Metastudie in Lancet:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0140673620311806
https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(20)31290-3/fulltext
https://www.the-scientist.com/news-opinion/disputed-hydroxychloroquine-study-brings-scrutiny-to-surgisphere-67595

3. Juni: Animation im Tagesspiegel

Die Berliner Zeitung „Tagesspiegel“ hat eine sehr schöne Animation gemacht, was bei der Infektion mit SARS-CoV-2 im Körper geschieht: https://interaktiv.tagesspiegel.de/lab/grafik-erklaerstueck-wie-das-coronavirus-den-koerper-befaellt/

2. Juni: Langzeitstudie zu Infektionen mit den vier endemischen Coronaviren

Neben dem neuen Coronavirus gibt es vier nah verwandte Coronviren, die ständig bei uns zirkulieren. Im CoronaInfo heute eine Studie, die 10 Erwachsene ab 1985 über Jahrzehnte regelmäßig auf Antikörper gegen diese vier Viren getestet hat.
(Siehe CoronaInfo vom 28. März zu mehr Hintergrund über diese vier Coronaviren) – Durchschnittlich fand ungefähr alle zwei Jahre eine Infektion statt, d.h. die mehrere Infektionen mit dem selben Coronavirus sind die Regel. Das passt zu früheren Berichten, die bei Coronaviren eine über Monate bis Jahre abnehmende Immunität feststellen – anders als bpsw. bei Masern, wo eine Impfung oder Infektion üblicherweise lebenslang schützt. Das bedeutet aber nicht, dass man immer wieder schwer erkranken kann. So wie nun schon mehrmals gezeigt, gibt es auf Grund der Infektionen mit den anderen vier Coronaviren eventuell eine gewisse „Hintergrundimmunität“ gegen SARS-CoV-2. Das kann auch bedeuten, dass nochmalige Infektionen nach Monaten oder Jahren deutlich milder verlaufen. Ob und wie das der Fall ist, wird intensiv erforscht.
Die Studie bestätigte auch die deutliche Saisonalität der Coronaviren, mit weniger Infektionen von Mai bis September. Wäre dies bei der SARS-CoV-2 auch der Fall, könnte das ein Grund sein, warum die Neuinfektionszahlen zur Zeit recht niederig sind, und warum ab Oktober erhöhte Vorsicht geboten ist.

Link zur Studie:
https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.05.11.20086439v1

Hintergrundimmunität durch Infektionen mit anderen Coronaviren:
CoronaInfo vom 24. April
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)30610-3

28. Mai: Studien zu wirksamen Antikörpern

Genaues Wissen über die Antikörper, die bei der Infektion mit dem neuen #Coronavirus entstehen, ist wichtig für die Impfstoffentwicklung, kann aber auch zu als Medikament nutzbaren Antikörpern führen – zwei Studien zum Thema in diesem #CoronaInfo.
Ausgangspunkt ist das Blut von infizierten Menschen, die wieder genesen, oder in einem Fall wegen der Infektion gestorben sind. Im Blut sind B-Zellen, diejenigen Zellen des Immunsystems, die Antikörper produzieren. Aus den Millionen B-Zellen in der Blutprobe, wurden mit dem Spike-Proteins (das auf der Virusoberfläche ist) als Angel die wenigen rausgefischt, die Antikörper gegen SARS-CoV-2 herstellen.
Mit Laborversuchen wurde dann gezeigt, dass die Antikörper aus diesen B-Zellen die Infektion tatsächlich verhindern können, es sind sogenannte „neutralisierende Antikörper“. Diese könnten auch zur Behandlung bei Infizierten verwendet werden.
Wie schon mehrmals gezeigt, erkennen die besten Antikörper den RBD-Teils des Spike-Proteins, das damit eine gute Möglichkeit für einen Impfstoff darstellt. Wenn nun im Blut von Geimpften auch tatsächlich ungefähr die Antikörper gefunden werden, die in den Studien hier als wirksam beschrieben wurden, kann das ein Hinweis auf eine erfolgsversprechende Impfung sein.

Links zu den Studien:
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2380-z
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2381-y

26. Mai: weitere Resultate aus der Impfstoffentwicklung

Das #CoronaInfo heute als Forsetzung zu ersten Resultaten aus der Impfstoffentwicklung (siehe CoronaInfo vom 25. Mai) – neben traditionell hergestellten „Totimpfstoffen“, wie gestern beschrieben, werden verschiedene neuartige Verfahren gestet. Diese Impfstoffe hätten einen grundsätzlichen Vorteil: sie könnten viel viel schneller in den notwendigen gigantischen Mengen hergestellt werden könnten, um Hunderte von Millionen von Menschen innert Monaten zu impfen.
Dazu gehören die DNA-Impfstoffe. Dabei wird ein kleines Stück DNA, also Erbinformation, gespritzt. Die Körperzellen produzieren mit dieser Information ein Protein, das auf der Oberfläche vom Virus ist, und das Immunsystem beginnt Antikörper usw. dagegen zu produzieren.
In der ersten Studie wurde ein existierendes System, das ursprünglich für das MERS-Coronavirus entwickelt wurde, angepasst. Mit der MERS-Variante wurden in ersten Tests eine sehr gute Verträglichkeit bei Menschen festgestellt. Der entsprechende Impfstoff für SARS-CoV-2 wurde nun in Mäusen und Meerschweinchen gestetet, und erzeugte eine starke Immunantwort gegen SARS-CoV-2. In einer zweiten Studie wurde ein ähnlicher Stoff schon in Rhesusaffen getestet. Bei den infizierten und geimpften Affen verlief die Krankheit deutlich milder als in der Kontrollgruppe, und das Virus konnte sich kaum vermehren. Allerdings war der Effekt nicht ganz so stark wie beim gestern erwähnten Totimpfstoff.
Insgesamt gibt es also durchaus ermutigende Resultate. Bis zu einem (teilweise) wirksamen Impfstoff ist es aber noch ein weiter Weg, und insbesondere die Produktion für die Impfung großer Teile der Weltbevölkerung wird eine Herausforderung.

Links:
https://www.nature.com/articles/s41467-020-16505-0
https://science.sciencemag.org/content/early/2020/05/19/science.abc6284.full

25. Mai: erste Resultate aus der Impfstoffentwicklung

Weltweit sind um die 100 Impfstoffe gegen das neue Coronavirus in Arbeit. In den letzten Tagen gab es von einigen davon erste Resultate, zusammengefasst im CoronaInfo heute und morgen.
Eine in der Impfstoffentwicklung schon sehr lange verwendete Methode ist die chemische Inaktivierung von im Labor produzierten Viren (sogenannter „Totimpfstoff“). In einer begutachteten Studie einer chinesischen Firma mit der dortigen Akademie der Wissenschaften wurde ein solcher Impfstoff zuerst erst in Mäusen getestet, die daraufhin viel Antikörper gegen ein Protein auf der Oberfläche des Virus machten, dabei aber keine (unerwünschten) Entzündungen zeigten. Danach wurden Rhesusaffen geimpft und infiziert. Bei den geimpften Affen war viel weniger Virus zu sehen in Rachenabstrichen verglichen mit der nicht geimpften Kontrollgruppe, und kein Virus in der Lunge.
Eine zweite Studie wendete eine neuartige Art von Impfstoffen an. Dabei wurde das Oberflächenprotein des neuen Coronavirus auf ein anderes Virus aufgesetzt; dieses andere Virus (ein Adenovirus) ist eines der vielen Viren, mit denen man sich schon in der Kindheit ansteckt, die nicht oder kaum Symptome hervorrufen, und gegen die man lebenslang immun ist. Es wurden 100 Freiwilligen dieser Impfstoff gespritzt. Bei jeweils ungefähr der Hälfte gab es nicht zu unterschätzende Nebenwirkungen wie Fieber Kopfschmerzen, Müdigkeit oder Schmerzen bei der Einstichstelle. Die Immunantwort war auch hier sehr gut (Voraussetzung dass die Impfung wirken könnte), zudem war eine Impfung in Frettchen erfolgreich.
Diese Resultate sind erste Schritte, die zeigen dass die verwendeten Impfstoffe funktonieren *könnten*. Als nächstes stehen nun klinische Studien mit größeren Gruppen von Menschen an, um die Wirksamkeit zu prüfen.
Links:
https://science.sciencemag.org/content/early/2020/05/06/science.abc1932
https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(20)31208-3/fulltext

20. Mai: Systematische Testung von Krankenhausangestellten

Zur Zeit werden vielerorts Teststrategien eingeführt (Berlin bspw. https://www.berlin.de/rbmskzl/aktuelles/pressemitteilungen/2020/pressemitteilung.935676.php), um Ansteckungen mit dem neuen #Coronavirus schnell zu finden. Das #CoronaInfo heute über eine systematische Testung der Angestellten eines Krankenhauses in England.
Insgesamt wurden 1270 Menschen getestet. Von 1032 Getesteten ohne Symptome wurden 3% positiv getestet. Darunter vor allem solche, die auf Stationen mit #COVID19-PatientInnen gearbeitet haben. Das war bei denjenigen mit Symptomen ähnlich, deutet also auf ein gewisses Ansteckungsrisiko bei PatientInnen hin.
Die 32 positiv getesteten Angestellten, die keine Symptome hatten, als der Abstrich genommen wurde, wurden detailliert auf Symptome hin befragt. Es zeigte sich, dass die meisten in den 1-2 Wochen davor gewisse Symptome hatten, wenn auch oft nicht die typischsten wie Husten und Fieber. Bei fünf Menschen traten keine Symptome auf, d.h. sie waren umbemerkt infiziert. Ohne Anlass zu häuslicher Quarantäne haben sie daher eventuell das Virus weitergegeben.
Insgesamt zeigt die Studie, wie wichtig es ist, systematisch und unabhängig von Symptomen zu testen. Gleichzeitig betonen die AutorInnen der Studie auch, wie wichtig eine vertrauensvolle und gute Zusammenarbeit mit den Angstellten ist bei solchen Untersuchungen.
Link zur Studie: https://elifesciences.org/articles/58728

19. Mai: auch Haustiere können sich anstecken

Das neue #Coronavirus wurde von Tieren auf den Menschen übertragen. Das #CoronaInfo heute dazu, wie das Virus von Menschen auf (andere) Tiere überspringen kann.
Eine Studie aus Hong Kong hat gezeigt, dass Hunde von infizierten Menschen im selben Haushalt angesteckt werden können. Wie auch bei Menschen wurden in Nasenabstrichen mehr Virus gefunden als im Rachen oder im Darm. Die Hunde entwickelten ebenfalls Antikörper gegen das Virus. Eine weitere Publikation hat zudem gezeigt, dass Katzen sich sowohl infizieren wie auch das Virus auch weitergeben können. Wie sehr Haustiere zur Ausbreitung des Virus tatsächlich beitragen, muss sich noch weisen. Die Untersuchungen zeigen aber klar, wie einfach das Virus zwischen Arten hin- und herspringen kann.

Links zu den Studien:
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2334-5
https://science.sciencemag.org/content/early/2020/04/07/science.abb7015

18. Mai: mehr zum Thema Immunität und Antikörper

Solides Wissen um die Immunität gegen das #Coronavirus ist Voraussetzung für die Einschätzung der Verbreitungsgeschwindigkeit und die Impfstoff-Herstellung. Das #CoronaInfo zu drei Studien, die sich mit bestehender Teil-Immunität gegen das Virus befassen, und wie sehr eine Infektion (oder eine Impfung) schützen kann.
Die erste Studie fand, dass bei 10-20% der Menschen, die nicht mit dem neuen Coronavirus SARS-CoV-2 infiziert wurden, trotzdem Antikörper gegen das neue Virus gefunden wurden. Am wahrscheinlichsten ist es, dass diese wegen früher Infektionen mit anderen Coronaviren entstanden (siehe auch CoronaInfo vom 24. April für ähnliche Analysen). Interessant ist, dass diese Antikörper zumindest teilweise und im Labor eine Infektion mit dem neuen Coronavirus verhindern konnten. In einer Publikation von 2015 wurde aber eher gefolgert, dass Antikörper gegen das „alte“ SARS-CoV nicht gegen allfällige neue Coronaviren aus Fledermäusen schützen könnten. Hier wird es wohl noch einige Arbeiten brauchen für einigermaßen gesicherte Erkenntnisse.
Ein verwandtes Thema ist die Stärke der Immunantwort in Infizierten, und vor allem: gegen welche Bestandteile des Virus richten sich diejenigen Antikörper, die am besten gegen eine Infektion schützen? Zwei Studien bestätigten, dass die Immunantwort in fast allen Infizierten sehr solide ist und vergleichbar mit anderen Viren. Zudem konnten sie teilweise eingrenzen, gegen welche Bestandteile des Virus die beste Immunantwort entsteht – diese könnten am ehesten für Imfpstoffe in Frage kommen.

Links zu den Studien:
Hintergrundimmunität: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.05.14.095414v1
Antikörper gegen Fledermaus-Coronas (von 2015): https://www.nature.com/articles/nm.3985
Immunantwort gegen welche Virusbestandteile: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.05.13.092619v1 und https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)30610-3#%20

14. Mai: Nachtrag zum Rauchen

Das #CoronaInfo heute als Nachtrag zu gestern, über den Zusammenhang Rauchen und #Coronavirus, mit zwei weiteren Studien, auf die ich aufmerksam gemacht wurde. –

Die erste Studie aus Großbritannien errechnet an Hand aufgezeichneter Gesundheitsdaten Risikofaktoren für das Risiko, an der Virusinfektion zu sterben, darunter auch ob gegenwärtiges oder früheres Rauchen. Während früheres Rauchen das Risiko leicht erhöht, ist es bei aktuell Rauchenden eher etwas reduziert. Die zweite Studie hat 441 Covid19-PatientInnen untersucht, die im März in ein Kankenhaus in Parma kamen. Davon waren deutlich weniger als 5% RaucherInnen, gegenüber 24% in der Gesamtbevölkerung.
Insgesamt sind also noch weitere Studien abzuwarten, ob es einen (leichten) Effekt des Rauchens gibt auf die Wahrscheinlichkeit, sich anzustecken oder einen schwereren Krankheitsverlauf zu erleiden. Erschwert wird die Analyse grundsätzlich dadurch, dass Risikofaktoren zusammenhängen können, wie bspw. Geschlecht und Rauchen.

Studie aus Großbritannien: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.05.06.20092999v1
Studie aus Italien: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.05.05.20092015v1

13. Mai: Rauchen und Corona?

Dabei können drei Fragen angegangen werden: erhöht Rauchen die Wahrscheinlichkeit, mit dem Virus infiziert zu werden? Gibt es bei RaucherInnen mehr Lungenentzündungen in Folge der Infektion, und schwerere Verläufe? Und drittens, hat Nikotin einen Effekt? Wie immer muss auch hier zwischen der Virusinfektion an sich, und Lungenschäden durch Überreaktion des Immunsystems (CoronaInfo vom 8. April) unterschieden werden.
Eine ausführliche Analyse von Daten von Millionen menschlicher Zellen hat gezeigt, dass RaucherInnen eher mehr von den Proteinen haben, die den Eintritt der Viren in menschliche Zellen erleichtern (https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.04.19.049254v2). Wie relevant das aber epidemiologisch ist, muss sich noch zeigen.
Zweitens, die Frage ob bei Rauchern schwere Krankheitsverläufe zu beobachten sind. Eine „Metastudie“ (Studie, die andere Studien analysiert und zusammenfasst) kommt zum Schluss, dass bei Rauchern eher schwere Verläufe der Lungenentzündungen zu erwarten sind (https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.04.13.20063669v1).
Drittens, über Nikotin ist bekannt, dass es eher entzündungshemmend wirkt – was gut wäre, um die „überschießende“ Immunreaktion zu dämpfen. Entsprechend werden Nikotinpflaster als Therapiemöglichkeit erwogen: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7192087/ – ausdrücklich wird hier erwähnt, dass die negativen Effekte des Rauchens die positiven Effekte des Nikotins aufwiegen würden.

12. Mai: Leben bei Fledermäusen

Im CoronaInfo gestern ging es um die Herkunft und den „Zwischenwirt“ des neuen Coronavirus. Fledermäuse sind dabei wichtiges Thema, weil in ihnen Coronaviren ständig zirkulieren, sich verändern und neu zusammensetzen.
In der Provinz Yunnan, 1000km südwestlich von Wuhan (wo der erste große Ausbruch des neuen Coronavirus stattfand) werden schon seit Jahren Fledermäuse untersucht – siehe auch CoronaInfo vom 20. März. Die Frage ist natürlich, was mit den Menschen ist, die in der Nähe dieser Fledermäuse leben – stecken sie sich mit diesen Coronaviren an, oder sind sie vielleicht immun?
In einer Studie von vor zwei Jahren wurde geschaut, ob BewohnerInnen einer sehr ländlichen, gebirgigen Gegend bei Kunming Antikörper gegen ein Coronavirus aus Fledermäusen haben. Die untersuchten Menschen waren meistens Bauern, die kaum oder gar nicht reisten. Kontakt zu (Wild-)Tieren waren häufig, Fledermäuse wurden oft beobachtet. Von gut 200 ProbandInnen hatten 6 Antikörper gegen ein Fledermausvirus, aber niemand aus der Vergleichsgruppe (Stadtbevölkerung von Wuhan). An (schwere) Erkältungssymptome konnte sich neimand der sechs positiv gesteten Menschen erinnern.
Insgesamt deuteten die Resultate darauf hin, dass in ländlichen Gegenden Coronaviren aus Fledermäusen direkt (oder via Zwischenwirte) auf Menschen überspringen können – das geschieht wohl nicht oft, aber immer wieder mal.
Link zur Studie: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6178078/

11. Mai: Ein Coronavirus aus dem Schuppentier

Der Ursprung des neuen Coronavirus wird weiterhin intensiv erforscht. Das CoronaInfo heute zu einer Studie (wissenschaftlich begutachtet, d.h. „peer-reviewed“) die nochmals Schuppentiere untersucht hat (siehe auch CoronaInfo vom 21. Februar).
Die Analyse fokussiert dabei auf das Protein „Spike“, das auf der Oberfläche der Viruspartikel sitzt. Mit dem Spike heftet sich das Virus an ein Protein, das sich auf den Oberflächen von unseren Atemwegszellen befindet. Danach schneidet eine sogenannte Protease (ein Protein, das andere Proteine zerschneidet) das Spike-Protein, wonach das Virus in die Zelle eintritt. Wie effizient diese beiden Schritten  – anheften und schneiden – funktionieren, ist entscheidend dafür, wie infektiös das Virus ist.
In der Studie wurde nun gefunden, dass das Spike-Protein von SARS-CoV-2 in einem Teil fast gleich ist wie das Spike von einem Coronavirus, der in Fledermäusen gefunden ist. Und in einem anderen Teil fast gleich ist wie das Spike-Protein aus einem Coronavirus, das Schuppentiere befällt und krank macht (siehe Bild).

Die genaue Zusammensetzung (Reihenfolge der Aminosäuren, aus denen das Protein besteht) der Spike-Proteine von SARS-CoV-2, dem Fledermaus-Coronavirus RATG13 und dem Schuppentier-Coronavirus im Vergleich. Rot bedeutet, dass die Proteine gleich sind. Grün umrahmt ist der Teil, der bei Fledermausvirus und Menschvirus gleich ist, blau der Teil der bei Schuppentiervirus und Menschvirus gleich ist. Die Schneidestelle der Protease Furin ist lila angezeichnet.

Die Folgerung ist nun, dass irgendwann, irgendwo, eventuell in einer Fledermaus oder einem Schuppenvirus, sich das Erbgut von zwei verschiedenen Viren kombinierte. Und damit vielleicht einer von vielen Schritten geschah, der zum aktuellen pandemischen Coronavirus führte.
Ein anderer wichtiger Schritt war, dass eine Sequenz im Spike-Protein dazukam, die das Schneiden durch die Protease „Furin“ sehr effizient gemacht hat (im Bild mit einem lila Oval markiert). Eine andere Studie hat in Fledermäusen ein Coronavirus gefunden, das schon ein Teil dieser Sequenz hatte, und damit auch einer der Vorläufer von SARS-CoV-2 sein könnte.
Insgesamt geben diese Arbeiten Einblick, wie sich die Viren in der Natur verändern, zwischen Tierarten wechseln, sich kombinieren, verändern – wodurch dann auch einmal eine Variante entsteht, die Menschen sehr effizient infizieren kann.

Studie zum Schuppentier-Virus: https://www.nature.com/articles/s41586-020-2313-x

Studie zur Protease-Sequenz: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.03.02.974139v3

In der aktuellen Coronavirus-Pandemie werden die großen Dinge – wie verbreitet sich das Virus weltweit, wie geht die Gesellschaft damit um? – genauso erforscht wie kleinsten: was geschieht auf molekularer Ebene in infizierten Zellen? Dieses Kleinste ist Thema unseres Projektes, das gestern als „Preprint“ (d. h. nicht begutachteter Entwurf einer wissenschaftlichen Publikation) auf der Plattform biorxiv.org erschienen ist. Anschauen kann man sich das hier: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.05.05.079194v1 – hier eine Erklärung, was wir gemacht haben.

Schlussendlich wollen wir natürlich wissen, was in menschlichen Zellen im Körper geschieht. Da man damit aber nicht so einfach arbeiten kann, haben wir mit dem technisch einfachsten „Modell“ begonnen, nämlich Zelllinien (siehe dazu auch der Eintrag „Virusinfektionen im Labor“). Nach Infektion mit dem SARS-CoV-2-Virus (das ist das neue Virus) und, als Vergleich, mit dem „alten“ SARS-CoV von 2002/2003, haben wir uns RNA-Moleküle in der Zelle angeschaut. RNA-Moleküle sind kurzlebige Informationsspeicher zwischen dem Erbgut (DNA) und den Proteinen/Eiweißen, die irgendwelche Funktionen übernehmen, bspw. Viruspartikel zusammenbauen. RNA-Moleküle anzuschauen gibt Hinweise darauf, was in der Zelle geschieht – wie wenn man haufenweise Notizzettel von jemandem finden würde, könnte man auch nachvollziehen was die Person macht und denkt. Auch das Erbgut des Virus ist ein RNA-Molekül.

Wenn das Virus in die Zelle reinkommt, aktiviert es eine Reihe von Prozessen. Dazu gehört das Erkennen von RNA, die nicht von der Zelle selber ist. Darin sind die Zellen sehr gut, schließlich leben wir schon seit Millionen von Jahren mit Viren, und entsprechend haben sich sehr feine Mechanismen dafür entwickelt. Aber andersrum gibt es im Virus auch Mechanismen, die das zu verhindern versuchen (kein Virus übrigens so gut wie Herpes-simplex-Viren). Wenn die nicht-Zell-RNA erkannt ist, setzt sie die „eingebaute Immunantwort“ in Gang. Darauf werden eine Reihe von Genen aktiviert, die die Vermehrung des Virus verhindern, oder Botenstoffe machen die Zellen des Immunsystems anlocken. Diese erkennen und vernichten dann das Virus und virusinfizierte Zellen, produzieren Antikörper, usw. Daneben gibt es auch noch weitere Prozesse, die in Virusinfektionen nicht so gut erforscht sind. Eines der Gene, die aktiviert werden, aber nicht zur eingebauten Immunantwort gehören, ist das Gen ARRDC3, das auch eine Funktion haben könnte in der Coronavirus-Infektion.

Die Caco-2-Zellen (links) spüren die virus-RNA nicht, das am stärksten hochregulierte Gen (deswegen ist der dazugehörige Punkt weit oben) ist ARRDC3. In Calu-3-Zellen (rechts) schaltet der RNA-Sensor die eingebaute Immunantwort an, es werden Zytokine wie Interferon beta („IFNB1“) oder CXCL10 produziert.

Auffällig war, dass das neue SARS-Virus die eingebaute Immunantwort viel stärker aktiviert als das alte SARS-Virus. Das klingt erst mal gut, aber eine zu starke Immunantwort schädigt indirekt die Lunge (siehe CoronaInfo vom 8. April).

Eine RNA-Klasse sind die sogenannten Mikro-RNAs, sehr kurze Stücke (aus 21 Nucleotiden, also quasi Buchstaben, zusammengesetzt), die andere RNAs beeinflussen können. In der Infektion gab es vielmehr von einer (von ungefähr 1000 bekannten) Mikro-RNA, der miR-155. Es ist bekannt dass diese bei Infektionen und Entzündungen wichtig ist, die Frage ist nun was ihre Rolle in der Coronavirusinfektion ist. Eine kürzlich erschiene Studie hat gezeigt, dass Mäuse ohne miR-155 bei Influenza-Infektionen weniger Lungenschäden haben. Diese Mikro-RNA könnte also vielleicht auch ein Ziel für eine therapeutische Intervention sein.

Mit Hilfe der Einzellzellsequenzierung (siehe zu unserer Publikation mit Herpes simplex wie das funktioniert und wofür das gut ist) haben wir dann genauer angeschaut, wie die eingebaute Immunantwort gewisse Gene anschaltet. Dabei sahen wir, dass zwei unterschiedliche Signalwege („IRF“ und „NF-kappaB“) aktiv sind, aber hintereinander. Zuerst kommt IRF, und aktiviert diverse Gene der eingebauten Immunantwort wie das IFIT2, das versucht, die RNA des Virus zu eliminieren. Danach wird NF-kappaB aktiv, und IRF wird inaktiviert. Nur während kurzer Zeit sind beide aktiv, und dann werden die Interferon-Gene aktiviert – Interferone sind Botenstoffe, die Zellen des Immunsystems aktivieren. Wenn NF-kappaB dann aktiv ist, werden entzündungsförderende Zytokine produziert, die eventuell der Ursprung der Schädigungen der Lunge durch das eigene Immunsystem sind (siehe CoronaInfo vom 8. April).

Jeder Punkt ist eine einzelne Zelle. Je blau-röter, desto mehr wird wenig vom Gen IFIT2 (links) bzw von Interleukin-6 (rechts) hergestellt. Zellen mit aktivem IRF bzw. NF-kappaB sind eingekreist.

Mit einer weiteren Analysen haben wir dann gesehen, dass ein bestimmtes Protein in der Zelle, das Hsp90, mit der Virusinfektion zu tun haben könnte. In der Literatur wurde schon öfters beschrieben, dass Viren dieses Hsp90 brauchen, um sich in Zellen zu vermehren. In der Krebsforschung wurden schon viele Substanzen entwickelt, um Hsp90 zu blockieren – mit der Idee, dass ohne aktives Hsp90 die Tumore nicht mehr wachsen können. Wir haben dann eine von diesen Substanzen genommen (Wiederverwendung von Medikamenten als wichtiges Prinzip, um schnell zu Wirkstoffen zu kommen, siehe CoronaInfo vom 26. März), und sie hat tatsächlich schon bei niedrigen Mengen die Vermehrung des Virus zu einem gewissen Grad reduziert (und interessanterweise auch die Produktion der entzündungsförderenden Zytokine).

Der Hsp90-Blockierer „17-AAG“ reduziert die Menge Virus, die von infizierten Zellen gemacht wird.

Das heißt nicht, dass es ein Medikament gibt! Wir werden schon versuchen, ob 17-AAG und verwandte Substanzen in lebensnäheren Modellen als unseren Zelllinien auch wirken. Insbesondere geht es aber darum, wie ein besseres molekulares Verständnis der Infektion durchaus auch mögliche Angriffspunkte für Medikamente zeigen kann.

 

Viele der experimentellen Studien, die zur Zeit mit dem neuen #Coronavirus gemacht werden (auch unser aktuelles Projekt), beruhen auf Virusinfektionen im Labor. Hier ein Überblick, wie das funktioniert.

Zuerst: was genau wird infiziert, und wie sieht das aus?

Oft wird im Labor mit sogenannten „Zelllinien“ gearbeitet, das sind menschliche Zellen, die aber (im Gegensatz zu Zellen aus unserem Körper) permanent weiterwachsen; meist sind es Krebszellen. Sie lassen sich einfach einfrieren, manipulieren (bspw. indem bestimmte Gene abgeschaltet werden) und wachsen schnell, d.h. man kann täglich Experimente machen und braucht keine wochenlangen Vorbereitungen. Sie wachsen in kleinen Plastikschälchen, siehe bspw. https://www.ohsu.edu/vollum-institute/tissue-culture-core – in jedem „Napf“ von 35mm Durchmesser wachsen einige Hunderttausend Zellen, bedeckt von einem Fingerhut voll Nährmedium. Die Farbe zeigt den pH-Wert an, wenn es gelblich wird, ist es zu sauer und muss gewechselt werden.
Der Vorteil von Zelllinien ist ihre leichte Handhabung. Vor allem kann man sehr leicht die Zellen verändern (bspw. Gene ausschalten oder chemische Substanzen testen) und schauen, welchen Effekt das auf die Infektion hat. Je nachdem funktionieren solche Zelllinien sehr ähnlich wie Zellen im menschlichen Körper, trotzdem lassen sich Resultate grundsätzlich nicht direkt übertragen.

Eine neuere Entwicklung sind „Organoide“, im Labor gewachsene Zellklumpen, die weitgehend Organen ähneln. Sie wachsen aus Stammzellen, die entweder aus Hautzellen „reprogrammiert“ werden, oder bspw. aus der Lunge entnommen werden. Sie sind realen Organen schon deutlich ähnlicher als Zelllinien. Die verschiedenen Zelltypen und die dreidimensionale Struktur menschlicher Organe werden teilweise sehr gut nachempfunden, auch wenn bspw. das Immunsystem fehlt. Organoide brauchen Wochen bis sogar Monate, bis sie ausgereift sind. (siehe auch https://de.wikipedia.org/wiki/Organoid)

Zellen können auch direkt aus Menschen genommen werden. Sehr einfach geht das mit weißen Blutkörperchen (Zellen des Immunsytems) die aus einigen Millilitern Blut gewonnen werden. Aber auch kleine Lungenstücke, die auch von Transplantationen kommen, werden verwendet. Damit ist man schon sehr nahe dran, was in Menschen tatsächlich geschieht, allerdings ist diese Arbeit technisch anspruchsvoll. Insbesondere können die Veränderungen, wie oben beschrieben für Zelllinien, hier nur schwierig gemacht werden. Die Herausforderung besteht also darin, die verschiedenen Modelle und die Resultate sinnvoll zu kombinieren, um herauszufinden, was tatsächlich im Körper infizierter Menschen geschieht.

Neben Zellen braucht es natürlich noch Virus. Die SARS-CoV-2-Viren, die zur Zeit im Labor verwendet werden, kommen alle ursprünglich aus Patientinnen und Patienten. Dafür werden, grob gesagt, Abstriche im Labor auf Zellen gegeben und somit infiziert. Dafür werden übrigens Zellen von grünen Meerkatzen verwendet, die sogenannten Vero-Zellen (https://de.wikipedia.org/wiki/Vero-Zellen). Wenige Tage nach Infektion wird das Nährmedium, das nun die Viren enthält, abgenommen. Damit lassen sich im Labor Millionen von Viruspartikeln erzeugen, die portionenweise in Tiefkühlern aufbewahrt und nach Bedarf verwendet werden.

Da das neue Coronavirus SARS-CoV-2 so gefährlich ist, geschieht das alles in einem Labor der Schutzstufe 3 (von maximal 4; in Stufe-4-Laboren wird bspw. mit dem Ebolavirus gearbeitet). Zahlreiche Sicherheitsvorkehrungen verhindern, dass das Virus nach draußen gerät oder jemand sich ansteckt – gut zu sehen in diesem Video hier: https://www.daserste.de/information/politik-weltgeschehen/morgenmagazin/reportagen/moma-reporter-Coronavirus-infektionsforschung-labor-Charite-100.html
Solche Labore sind sehr aufwändig, deswegen wird oft mit nahe verwandten, nicht so gefährlichen Viren gearbeitet (siehe bspw. CoronaInfo vom 3. April), oder es werden Viren sogenannt „pseudotypisiert“, indem bspw. einem harmlosen Virus das S-Protein des Coronavirus aufgesetzt wird, mit dem es in die Zellen reinkommt.

Zur Zeit werden sehr viele Menschen getestet, ob sie mit dem neuen Coronavirus (SARS-CoV-2) infiziert sind. Dabei wird das Erbgut des Virus in Abstrichen aus dem Rachen oder aus der Nasen nachgewiesen. Und so funktioniert das konkret: zuerst wird mit einem kleinen, sterilen Stäbchen aus Rachen/Nase etwas Material abgestrichen. Wie das genau funktioniert, zeigt bpsw. dieses Youtube-Video. Diese Prozedur darf nur von trainiertem Fachpersonal ausgeführt werden, ist aber sehr kurz und schmerzlos. Bei Personen, die jetzt zu Hause bleiben müssen, wird dies quasi auf der Türschwelle gemacht.

Wenn tatsächlich eine Infektion da ist, kann man sich das ungefähr so vorstellen:

Die Zellen in der Nasen- und Rachenschleimhaut produzieren ständig Sekret. Wenn es zuviel wird, läuft die Nase, oder man man Husten, um es loszuwerden. Das Virus vermehrt sich in den infizierten Zellen in den Atemwegen. Infizierte Zellen geben dabei zahlreiche Viruspartikel ins Sekret ab. Bei den Abstrichen kommt vor allem Sekret mit, aber auch einige Zellen.

Im nächsten Schritt wird dann das Erbgut des Virus aus der Probe gereinigt. Das Erbgut ist ein RNA-Molekül. RNA ist für unsere Zellen ganz normal: es dient als kurzfristiger Speicher genetischer Information. Langfristig ist unsere genetische Information, also unser Erbgut, in DNA-Molekülen gespeichert. DNA ist der RNA sehr ähnlich; einige Viren, wie eben Corona oder auch Grippe, benutzen RNA als Erbgut. Andere, wie Herpesviren, benutzen genauso DNA wie menschliche Zellen auch.

Nun wird mit einer Kombination von „Reverser Transkription“ (RT) und „Polymerase-Kettenreaktion“ (PCR) das Erbgut des Virus, sofern vorhanden, nachgewiesen. „Transkription“ ist das Umschreiben von DNA in RNA, und geschieht in unseren Zellen ständig. Reverse Transkription ist das umgekehrte, als das umschreiben von RNA ist DNA. Es ist seit Jahrzehnten eine sehr oft verwendete Labormethode. Das dafür notwendige Protein, die Reverse Transkriptase, stammt übrigens ursprünglich aus Viren! Ein weiteres Beispiel, wie Viren für uns auch nützlich sein können. Das Protein, das die Polymerase-Kettenreaktion macht, kommt aus Bakterien.

Diese Methode ist tatsächlich so einfach wie sie aussieht, und in sehr vielen molekularbiologischen Laboren, auch bei uns, wenden wir sie ständig an. Das bedeutet aber nicht, dass jedes Forschungslabor solche Tests durchführen kann! Nur geprüfte diagnostische Labore, die alle notwendigen Anforderungen erfüllen, dürfen solche Tests durchführen. Denn schlussendlich geht es hier nicht um ein wissenschaftliches Experiment; das Resultat, ob ein Mensch infiziert ist oder nicht, hat weitreichende Konsequenzen, und daher müssen die Resultate so belastbar wie irgendwie möglich sind. In der aktuellen Situation geraten die personellen und technischen Kapazitäten dieser diagnostischen Labore auch an Grenzen, weswegen die Anzahl möglicher Tests pro Tag nicht unbeschränkt groß ist.

 

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. Hier Sammlung dieser #CoronaInfo von Januar bis Mai 2020. Der zweite Teil, ab 11. Mai 2020, ist hier zu finden.

Als Hintergrund: wir arbeiten mit der Arbeitsgruppe von Christian Drosten in der Charité Berlin zur molekularbiologischen Charakterisierung von mit Coronaviren infizierten Zellen.

7. Mai: preprint unserer Studie zu Virus-infizierten Zellen

Im CoronaInfo heute eine sehr kurze Zusammenfassung unseres „Preprints“ (nicht begutachteter Entwurf einer wissenschaftlichen Publikation) zur molekularbiologischen Charakterisierung von menschlichen Zellen, die mit dem neuen Coronavirus infiziert sind.

Ausführlicher erklärt sind die Resultate in einem eigenen Blogpost oder in der Berliner Zeitung.

Grundsätzlich wollen wir verstehen, welche molekularen Prozesse in Virus-infizierten Zellen ablaufen. Einerseits ist das reine Grundlagenforschung, d.h. es geht um das Verständnis. Andererseits geht es gerade in der jetzigen Situation darum, mögliche Anhaltspunkte zu finden, wo Medikamente wirksam sein könnten. Wir beschreiben die Aktivierung von Genen der eingebauten Immunantwort; die ist deswegen besonders wichtig, weil eine zu starke Immunantwort indirekt zu Lungenschäden führen kann. Zudem sehen wir, dass die Blockade eines bestimmten menschlichen Proteins in der Zelle die Vermehrung des Virus bremsen kann – weil der Virus auf dieses Protein angewiesen ist. Das ist kein Medikament! Aber es zeigt, wie das Verständnis molekularer Prozesse zu Medikamenten führen kann.

Der Hsp90-Blockierer „17-AAG“ reduziert die Menge Virus, die von infizierten Zellen gemacht wird.

6. Mai: Immunität und Antikörper

Immunität gegen das #Coronavirus ist ein so wichtiges wie vielschichtiges und kompliziertes Thema, hat aber auch enorm viel praktische Bedeutung. Das #CoronaInfo heute dazu, was Immunität gegen das Virus bedeutet, und was dazu geforscht wird.
Der Münchner Virologe und Immunologe Oliver Keppler geht in einer Stellungnahme zuerst auf die Tests ein, mit denen Immunität festgestellt werden kann. Eine sehr hohe Genauigkeit ist bei diesen Test enorm wichtig, um verlässliche Aussagen machen zu können. Insbesondere die Schnelltests sind dabei noch nicht genügend gut. Noch entscheidender ist die Frage: wenn ich Antikörper habe, bin ich dann immun? Es werden ja schon „Immunitätspässe“ diskutiert, die genau das voraussetzen – ohne dass es dafür überhaupt ausreichendes Wissen gibt.
In diesem Thema geht eine aktuelle Studie aus China (https://www.cell.com/action/showPdf?pii=S1074-7613%2820%2930181-3) u.a. auf die Frage der „neutralisierenden Antikörper“ ein. Das bedeutet, dass Antikörper in genesenen PatientInnen auch tatsächlich gegen Infektionen schützen können. Bei Proben von 14 Menschen war das im Laborversuch weitgehend, aber nicht vollständig der Fall. Es wurden aber durchwegs Immunzellen (T-Zellen) gegen das Virus gefunden. Es sind aber wohl noch viele weitere Arbeiten notwendig, um einigermaßen sicher zu verstehen, wie es um das Thema Antikörper und Immunität gegen das neue Coronavirus steht.

5. Mai: Coronavirus in Alters- und Pflegeheimen

Ältere Menschen sind viel gefährdeter, an einer Infektion mit dem neuen #Coronavirus zu erkranken und zu sterben. Das #CoronaInfo nochmals über die Altersverteilung in den Fällen in Berlin, und was das bedeuten könnte.
Am 24. März waren von den damals noch 1600 infizierten Menschen in Berlin nur 5% über 70 Jahre alt (CoronaInfo vom 24. März). Dieser Anteil hat stetig zugenommen, heute sind es 14 %. Ein Grund dafür ist auch, dass sich das Virus in Alters- und Pflegeheimen sehr schnell verbreiten kann. In den „Potsdamer Neuste Nachrichten“ sind zwei solche Ausbrüche beschrieben. Im schlimmeren Fall haben sich von 82 Bewohnerinnen und Bewohner 30 infiziert, 10 davon sind gestorben. Auch 16 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter haben sich angesteckt. Im anderen Fall war die strikte Trennung des Altersheim in infiziert/nicht infiziert erfolgreich, sowie auch regelmäßige Tests.
Quelle Fälle nach Alter in Berlin: https://www.berlin.de/sen/gpg/service/presse/2020/pressemitteilung.928297.php
Bericht PNN: https://www.pnn.de/potsdam-mittelmark/lebenswichtige-entscheidungen-wie-seniorenheime-mit-covid-19-umgehen/25795082.html

4. Mai: Studie zu Wechselwirkungen viraler Proteine

Die Forschung mit dem neuen Coronavirus geht sehr schnell voran. Komplexe Projekte, die sonst Jahre dauern, werden in Monaten gemacht. Das #CoronaInfo zu einen solchem Projekt, in dem über 100 WissenschaftlerInnen in Paris/New York/San Francisco zusammengearbeitet haben.
Thema sind die Proteine des Virus, und mit welchen Proteine der infizierten Zellen sie wechselwirken. Wenn das Virus in der infizierten menschlichen Zelle drin ist, werden ungefähr zwei Dutzend verschiedene Virusproteine gemacht, deren Bauplan im Virus-Erbgut (siehe CoronaInfo vom 23. Januar) drin ist. Einige dieser Virusproteine bilden das Viruspartikel. Andere sind für biochemische Prozesse zuständig, für die es keine Maschinerie in der Zelle gibt, vor allem das Kopieren des viralen Erbgutes. Die meisten der vielen Schritte für die Vermehrung des Virus in der Zelle brauchen aber etliche der zehntausenden verschiedenen Proteine der Zelle.
Die Studie hat nun systematisch für alle viralen Proteinen bestimmt, mit welchen zellulären Proteinen sie wechselwirken. Diese Proteine machen also eventuell mit bei der Vermehrung des Virus. Substanzen, die diese Proteine blockieren, könnten also die Vermehrung des Virus in der Zelle verlangsam. Deswegen wurde dann nach solchen, schon bekannten, Substanzen gesucht, und einige davon auch getestet. In Zellkulturmodellen konnten sie teilweise tatsächlich das Virus hemmen, und sind so mögliche Kandidaten für medikamentöse Behandlungen.
Link zur Studie: https://www.nature.com/articles/s41586-020-2286-9

2. Mai: Ansteckungen bei Kindern

Die Frage, wie es mit dem #Coronavirus genau ist bei Kindern, sorgt weiterhin für Diskussionen – insbesondere im Hinblick auf (Teil-)Öffnungen von Kitas und Schulen. Das #CoronaInfo heute als Versuch einer Einordnung mit zwei neuen Studien und möglichen Fragestellungen.
Dazu gehören: Wie ansteckend sind Kinder, wenn sie das Virus in sich haben? Wie häufig werden sie angesteckt bzw. positiv getestet? Und welchen Effekt könnten Schließungen von Schulen und Kitas haben? Zur ersten Frage gab es diese Woche eine Studie der Charité Berlin (https://bit.ly/SARS-2-load). Dabei wurde bei positiv getesteten Menschen die Menge Virus (sehr wahrscheinlich ein indirektes Maß dafür wie ansteckend jemand ist) nach Altersgruppen verglichen. Dabei gab es keine wesentlichen Unterschiede zwischen Kindern und Erwachsenen, d.h. ein Kind mit Virus ist ähnlich ansteckend wie ein Erwachsener mit Virus. Die zweite Frage (siehe dazu auch CoronaInfo vom 20. April und und vom 25. April) ist ein Thema einer epidemiologischen Studie aus China (Städte Wuhan und Shanghai, sowie Provinz Hunan). Dazu wurden 7375 Menschen in 114 Kontaktgruppen untersucht. Infektionen geschahen vor allem in Haushalten (weniger bei Gesundheitsversorgung und ÖV), dabei steckten Kinder sich unter 15 Jahren deutlich seltener an als 15-64jährige, und Menschen über 65 Jahren deutlich häufiger. Faszinierend die Analyse der Kontakthäufigkeiten (Abbildung 1), die zeigt wie sehr Kinder unter sich Kontakt hatten vor dem lockdown, und danach kaum mehr – diese Kontaktintensität ist evtl. auch die Ursache, warum die Modellierung zeigt, dass die Schulschließungen die Ausbreitung der Epidemie deutlich verlangsamen könnten. Zwar stecken sich Kinder seltener an, haben aber untereinander viel mehr/nähere Kontakte als Erwachsene.

30. April: (Folge-)Schäden außerhalb der Atemwege

Das neue Coronavirus befällt die Zellen der Atemwege, sorgt für Husten, Fieber, Schnupfen – aber das ist manchmal nicht alles. Das #CoronaInfo heute zu (Folge-)Schäden in anderen Körperorganen, die bei schweren Krankheitsverläufen auftreten können.

Grundsätzlich können zwei Arten von Schäden unterschieden werden. Einerseits durch das Virus selber, also dass es infizierte Zellen schädigt und zerstört. Andererseits dadurch, dass massenhaft Botenstoffe (Zytokine) ausgeschüttet werden, die bspw. zur Verstopfung von Lungenbläschen durch Immunzellen führen (siehe CoronaInfo vom 8. April). Diese Botenstoffe können in vielen Zellen und Organen des Körpers schwierig vorauszusehende Effekte auslösen.

Welche Bedeutung direkte Infektionen außerhalb der Atemwege haben, wird zur Zeit heftig diskutiert. Also ob bspw. Zellen im Herzen, oder in den Wänden der Blutgefässe selber infiziert werden und sich das Virus dort vermehr, und ob überhaupt Virus in ihre Nähe kommt. Erbgut des Virus findet man in vielen Stellen im Körper (bspw. auch im Darm bzw. in Stuhlproben), aber ob das Überreste sind oder Anzeichen infizierter Zellen, muss noch erforscht werden.

Die indirekte Form, also „Verwirrung“ der Zellen und Organe durch zuviele Botenstoffe könnte vielleicht ein Grund sein, warum teilweise Blutgerinnsel in PatientInnen gesehen werden – deswegen wird die präventive Gabe von Blutverdünnern diskutiert. Herzschäden wurden ebenfalls oft beobachtet, wie Entzündungen des Herzmuskels (siehe https://www.kardiologie.org/covid-19/myokarditis/covid-19-patient-mit-fulminanter-myokarditis—so-wurde-er-geret/17818314 für ein Fallbeispiel).

Zum Weiterlesen: https://science.sciencemag.org/content/368/6489/356?rss=1

29. April: Zellen, die sich selber essen (und Viren gleich mit)

Bei der #Coronavirus-Pandemie geht es um die großen Dinge – wie verbreitet sich das Virus weltweit, wie geht die Gesellschaft damit um? – genauso wie um die kleinsten: was geschieht auf molekularer Ebene in infizierten Zellen? Das #CoronaInfo heute zu letzterem, genauer zu einer Studie des langjährigen Corona-Forschers @MarcelAMller und seiner Arbeitsgruppe. Diese Arbeit baut auf einer Publikation von letztem Jahr auf, in der gezeigt wurde, was ein zellulärer Prozess namens Autophagie mit dem MERS-Coronavirus zu tun hat. Das MERS-Coronavirus wurde 2012 entdeckt, und istrelativ nahe verwandt mit dem neuen SARS-Virus. Autophagie bedeutet, dass Zellen Bestandteile von sich selber quasi selber aufessen (griechisch auto=selbst; phagein=essen); eigentlich eine Art Recycling. Bei der Autophagie würden auch fertige oder halbfertige Viruspartikel in der Zelle drin zerstört, deswegen wird die Autophagie in virusinfizierten Zellen oft gebremst. Im letzten Jahr haben die Autorinnen und Autoren genau das bei MERS-Infektionen gezeigt. Und auch, dass Stoffe, die das Bremsen der Autophagie verhindern, die Infektion verlangsamen können. Diese Resultate ließen sich nun weitgehend auf das neue SARS-CoV-2 übertragen. Das Prinzip, also mit geeigneten Substanzen das Abbremsen der Autophagie zu verhindern, könnte also eine mögliche therapeutische Strategie gegen die Vermehrung des Virus sein.
Insgesamt zeigt die Studie, wie tief drin die Virusinfektion mit unseren Zellen verwoben ist, und wie das Verständnis dieser molekularer Prozesse Wege in Richtung einer Therapie zeigen kann. Und auch, wie sehr die jahrelange, in der Öffentlichkeit eher unbeachtete Grundlagenforschung zu Coronaviren jetzt ganz wichtig wird.
Link zur Studie: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.04.15.997254v1

25. April: unter welchen Umständen gibt es viele Ansteckungen?

In der #Coronavirus-Pandemie ist es jetzt wichtig zu lernen, wo und wie Ansteckungen stattfinden, und unter welchen Umständen es besonders viele gibt. Mittlerweile gibt es immer mehr solche Studien und Fallbeispiele, drei davon im heutigen #CoronaInfo.
Zuerst zu einem Callcenter in Südkorea, wo sich innert zweier Wochen in einem Großraumbüro 80 Menschen angesteckt haben (https://wwwnc.cdc.gov/eid/article/26/8/20-1274_article). Bemerkenswert ist, dass diese Ansteckungen fast alle auf einer Seite des Gebäudes stattfanden, aber nicht im Großraumbüro auf der anderen Seite (oder in anderen Stockwerken), obwohl es durchaus Kontakte gab, bspw. im Eingangsbereich des Gebäudes. Das könnte evtl. darauf hindeuten, dass es viele Ansteckungen gibt, wenn Menschen längere Zeit (Stunden?) gemeinsam in einem geschlossenen Raum befinden – das könnte in diesem Großraumbüro ähnlich sein wie in den Bars in Ischgl, den Berliner Clubs oder religiösen Gemeinschaften in Südkorea oder dem Elsass.
Die zweite Studie aus Guangzhou (https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.04.11.20056010v1) hat untersucht, wie wahrscheinlich es ist, sich im selben Haushalt anzustecken. Wie eine frühere Studie aus Shenzhen (CoronaInfo vom 13. März) wurde auch hier berechnet dass eine infizierte Person jede fünfte bis sechs Person im selben Haushalt ansteckt. Auch die oben erwähnte Studie aus Südkorea kommt auf einen solchen Wert. Interessant auch (siehe dazu u. a. CoronaInfo vom 20. April), dass sich Kinder und Jugendliche seltener ansteckten als Erwachsene. Betont wird auch, dass auch man auch vor Beginn der Symptome ansteckend sein kann.
In einer dritten Arbeit (https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.03.26.20044826v1) wurden verschiedene Studien verglichen, die den ersten Fall in insgesamt 31 Familien identifizierten. Dabei fiel auf, dass dies in nur 10% der Fällen Kinder/Jugendlich waren – ganz anders als bei einem Vogelgrippeausbruch, wo gut die Hälfte der ersten Fälle in Familien unter 18 Jahre alt waren.

24. April: helfen Infektionen mit den vier endemischen Coronaviren?

Bei den #Corona-Themen Antikörper und Immunität in der Bevölkerung kommt immer wieder die Frage, welchen Einfluss die „harmlosen“ Coronaviren haben. Das #CoronaInfo heute als Zusammenfassung einer Studie der Charité Berlin, die genau das untersucht hat.
Man kennt bisher vier Coronaviren (siehe Beitrag vom 28. März), die ständig in der Bevölkerung zirkulieren. Sie verursachen saisonale Erkältungen, und wir stecken uns wohl alle paar Jahre damit an, weil die Immunität nicht lebenslang anhält. Alle Coronaviren haben das sogenannte „Spike“-Protein auf der Oberfläche, das quasi die Zacken der Corona-Krone ausmacht. Die grobe Form ist jeweils gleich, in den Details, die für die Erkennung durch das Immunsystem wichtig sind, unterscheiden sie sich aber. Trotzdem ist vor allem der zweite Teil des Spike-Proteins des neuen Virus, SARS-CoV-2, relativ ähnlich zu den Spike-Proteinen der anderen Coronaviren.
Was die Charité-ForscherInnen mit @AndreasJThiel und @Sander_Lab nun gemacht haben: sie haben einen bestimmten Zelltyp des Immunsystems, die sogenannten T-Helferzellen untersucht. Und zwar in Menschen die am Virus erkrankt sind, und bei einer gesunden Vergleichsgruppe. Diesen T-Helferzellen haben sie nun Schnipselchen vom Spike-Protein von SARS-CoV-2 gegeben, und geschaut ob sie sie erkennen. Wie erwartet haben die T-Helferzellen der PatientInnen die Schipselchen erkannt – weil das Immunsystem ja eben mit dem Virus konfrontiert war, und daher T-Helferzellen gebildet hat, die darauf „trainiert“ wurden, die Spike-Schnipselchen zu erkennen. Interessanterweise haben aber auch bei einem Drittel der gesunden Vergleichsgruppe die T-Helferzellen die Schnipselchen erkannt, und vor allem: die Schnipselchen aus dem zweiten Teil des Spike-Proteins, also von dem Teil, der unter allen Coronaviren ähnlicher ist als der erste Teil. Dieses Resultat stützt die These, dass kürzliche Infektionen mit anderen Coronaviren einen gewissen Schutz gegen SARS-CoV-2 geben (quasi eine unvollständige Impfung) – was auch unterschiedlich schwere Krankheitsverläufe erklären könnte. Und auch, warum Kinder resistenter sind gegen SARS-CoV-2, weil sie sich eben öfters mit den vier anderen Coronaviren anstecken.
Link zur Studie: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.04.17.20061440v1

23. April: welcher Anteil der Bevölkerung hat Antikörper gegen das neue Coronavirus?

Eine wichtige Kenngröße für das Verstehen der #Coronavirus-Pandemie ist die Anzahl Menschen, die Antikörper gegen das Virus im Blut haben und daher mit gewisser Wahrscheinlichkeit immun sind. Das #CoronaInfo zu zwei kleinen Studien dazu – und zur Kritik daran. Als Hintergrund zum Thema siehe den Beitrag vom 1. April. Die Hauptkritikpunkte betreffen die Auswahl der StudienteilnehmerInnen, und die Qualität der Tests (zu letzterem siehe den Beitrag vom 17. April). Bei einem Bezirk im US-Bundesstaat Kalifornien wurden bei 1,5% der Getesteten Antikörper festgestellt, was heißen *kann* dass sie mit dem Virus in Berührung gekommen sind und eventuell immun sind. PCR-getestete Fälle gab es in dem Bezirk 1000, was 0,05% der Bevölkerung entspricht.
Die Studienteilnehmer wurden über Facebook-Ads angesprochen, deswegen wurde versucht umzurechnen was das für die Gesamtbevölkerung bedeutet, worauf die Studie auf einen Wert von 2.8% kam. Deswegen, und weil dann noch die Fehlerquote des Tests dazukommt, gab es viel Kritik, wie man bspw. in der Kommentarspalte des Preprints sehen kann: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.04.14.20062463v1
Die zweite kleine Studie wurde in der Schweiz im Kanton Genf durchgeführt. Bei einer Bevölkerung von 500 Tausend wurden bisher knapp 5000 Fälle festgestellt, also 1%. Bei 1400 Getesteten hatten dagegen 4% Antikörper gegen SARS-CoV-2 (https://www.hug-ge.ch/medias/communique-presse/seroprevalence-covid-19-premiere-estimation).
Insgesamt sind die Resultate also sehr vorsichtig zu interpretieren. Da jetzt aber mehr und mehr solche Studien aus ganz verschiedenen Regionen zusammenkommen, wird sich langsam ein klareres Bild ergeben.

22. April: und die Erkältungs- und Grippeviren?

Das neue Coronavirus SARS-CoV-2 ist ein Atemwegsvirus – aber nicht das einzige. Neben Grippe gibt es diverse andere Viren, die Erkältungen verursachen. Das #CoronaInfo zur Frage – wie sehr waren diese Viren verbreitet in der zu Ende gegangen Erkältungssaison? Das neuste „epidemiologische Bulletin“ des Robert-Koch-Instituts hat dazu etwas erstaunliches gefunden: mit den Maßnahmen zur Einschränkung der Coronavirus-Epidemie ging die Anzahl Erkältungen und Grippefälle drastisch zurück. Insbesondere bei Kindern, die davon besonders betroffen sind (da gibt es eventuell einen Unterschied zu SARS-CoV-2, siehe Beitrag vom 20. April). Die Übertragungswege sind grundsätzlich bei allen Atemwegsviren ähnlich (Tröpfcheninfektion durch Husten/Nießen, oder Schmier-/Kontaktinfektionen über Oberflächen). Es ist daher vorstellbar, dass durch die Kontakteinschränkungen wegen des Coronavirus sich auch alle anderen Atemwegsviren deutlich weniger verbreitet haben – was im Umkehrschluss heißen würde, dass diese Einschränkungen recht effektiv gegen die Corona-Epidemie helfen.
Link zum epidemiologischen Bulletin: https://www.rki.de/DE/Content/Infekt/EpidBull/Archiv/2020/16/Art_01.html

21. April: zur aktuellen Diskussion um „Maßnahmen“ und „Lockerungen“

Das #CoronaInfo heute der Versuch einer Interpretation, wie sich die Diskussionen um die Maßnahmen zur Eindämmung der Epidemie in den letzten zwei Wochen entwickelt haben. Grundsätzlich bleibt das eigentliche Problem bestehen. In Politik und Gesellschaft müssen weitreichende Entscheidungen getroffen werden, auf Basis von Prognosen, die sehr unterschiedlich sein können; mit zunehmendem, aber immer noch lückenhaftem Wissen, wo und wie genau sich das Virus wie schnell ausbreitet; mit der Unklarheit, wann Medikamente und Impfungen anwendbar sind.
Noch Anfang April wurde unter dem Stichwort „flatten the curve“ vor allem davon gesprochen, die sowieso zu erwartende Anzahl Infektionen zeitlich zu strecken. Also dass das Virus früher oder später sowieso mehr oder weniger alle trifft. Seit dann ist die Strategie der mehr oder weniger vollständigen Auslöschung in den Vordergrund getreten – also dass es so wenig Infektionen gibt, dass diese durch sofortige Quarantäne und Kontaktverfolgung sofort wieder eingefangen werden können. Maßgeblich war dazu das Papier der Helmholtzgemeinschaft mit Michael Meyer-Hermann vom HZI Braunschweig (https://www.helmholtz.de/fileadmin/user_upload/01_forschung/Helmholtz-COVID-19-Papier_01.pdf). Mit ihrem Szenario 3 bevorzugen die Autoren einige weitere Wochen Kontaktbeschränkungen, um zu dieser fast vollständigen Eindämmung des Virus zu kommen. Diese Überlegungen basieren auf der Zahl R, die angibt, wieviele Menschen eine infizierte Person ansteckt, und für Szenario 3 muss sie deutlich unter 1 sein – hier gibt es übrigens sogar rückblickend unterschiedliche Bewertungen, wie hoch diese Zahl R ist. Während der Infektiologie-Chefarzt in St. Gallen/Schweiz schreibt, dass dieser Wert in der Schweiz schon vor dem lockdown bei 1 lag (https://infekt.ch/2020/04/sind-wir-tatsaechlich-im-blindflug/), geht die Gruppe um Meyer-Hermann für diese Zeit von einem Wert von 3-4 aus (https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.04.04.20053637v1).
Die Frage ist, ob das so umsetzbar ist. Eine von sehr vielen denkbaren Entwicklungen: angenommen, dieses Szenario 3 (also Einfangen der Infektionen) wäre nicht möglich (weil bspw. das Virus schon zu weit verbreitet ist und es auch bleibt), wird aber trotzdem versucht. Und dazu käme noch, dass sich das Virus bei kaltem Wetter deutlich stärker verbreitet als jetzt, es ab Oktober also wieder losgehen wird mit richtig vielen Infektionen. Wegen der versuchten Komplett-Eindämmung gab es aber weniger Möglichkeiten, das Virus zu erforschen (bspw. Übertragungswege oder klinische Studien mit Medikamenten und Impfungen), weil es schlicht zuwenig Infektionen gab, d.h. wir wären nicht so gut vorbereitet wie wir sein sollten.
Insgesamt wird sich der Nebel wohl nur langsam lichten. Es gilt wohl, vor allem schnell und laufend zu lernen, alle möglichen Maßnahmen (Apps, Teilzeitschulen usw.) auszuprobieren, und auch breit zu diskutieren, wie die Gesellschaft mit möglichst wenig Schäden mit dem Virus klarkommen kann.

20. April: Verbreitung des Virus in Island und Vò

Zur Zeit laufen an verschiedenen Orten Studien, die systematisch prüfen welcher Anteil der Bevölkerung mit dem Virus in Berührung kam, und wie Ansteckungen stattfinden. Das #CoronaInfo heute zu zwei solchen Studien, aus dem italienischen Städtchen Vò und aus Island. Vò hat gut 3000 Einwohner, vier Fünftel davon wurden im Abstand von zwei Wochen mit dem PCR-Test (siehe hier) gemessen. Bei der ersten Messung waren 2,5% der Tests positiv, bei der zweiten halb so viel. Das ist insofern zu erwarten, da in zwei Wochen die meisten gesunden und daher kein Virus mehr nachweisbar ist. Es kamen nur 8 neue Fälle dazu, diese Zahl ist wohl zu klein um verlässliche Aussagen über Übertragungswege zu treffen. Besonders interessant m.E. zwei Beobachtungen: einerseits hatte knapp die Hälfte der positiv getesteten Menschen keine Symptome. Andererseits wurde von 217 Kindern unter 10 Jahren keines positiv getestet, und von 250 zwischen 10 und 20 nur 1.2%, also halb so viel wie im Bevölkerungsdurchschnitt. Ähnlich sieht es bei der Studie in Island aus, bei 13000 Getesteten aus der Bevölkerung waren insgesamt ungefähr 0.8% positiv, aber keines von 848 Kindern unter 10 Jahren. Die isländische Studie geht zudem, basierend auf Kontaktdaten und Erbgutsequenzen der Viren, auf Übertragungswege ein. Demzufolge kam das Virus mit Skitouristen Ende Februar/Anfang März aus den Alpen nach Island, in der zweiten Märzhälfte waren dann Ansteckungen innerhalb der eigenen Familie der wichtigste Übertragungsweg. Mittlerweile gibt es in Island noch 10-20 neue Fälle pro Tag.

Links zu den Studien:
https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.04.17.20053157v1
https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2006100

17. April: Qualität der Antikörper-Tests

Gute Antikörper-Tests (zeigen, ob jemand mit dem Virus in Berührung gekommen ist) sind notwendig, um das Ausmaß der #Coronavirus-Epidemie zu verstehen. Auch viele Menschen sind interessiert daran, sich selber zu testen. Das #CoronaInfo heute zur Qualitätsprüfung dieser Test (für etwas Hintergrund siehe Beitrag vom 9. April) – die es schon von vielen Anbietern zu kaufen gibt (siehe hier für eine Auswahl).

Eine zentrale Frage ist natürlich: wie verlässlich ist ein Test? Als Beispiel, angenommen ein Test gibt bei Menschen ohne Antikörper zu 99% das richtige Resultat (also: negativ). In Berlin hatten ungefähr ein Mensch von Tausend das Virus. Wenn jetzt zufällig 1000 BerlinerInnern getestet werden, gibt das den einen positiven Fall, sowie 10 fälschlicherweise positiv gezählte Fälle – also zehnmal mehr als wirklich da sind.

Eine Studie von 2014 hat anlässlich des ersten SARS- und des MERS-Coronavirus gezeigt, wie unterschiedlich Antikörper-Tests sein können, je nachdem wie genau sie gebaut sind. Aktuelle Analysen der neuen Tests sind angelaufen (siehe bspw. https://wwwnc.cdc.gov/eid/article/26/7/20-0841_article oder https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.03.27.20045153v1). Gefolgert wird u.a., dass Tests mit Standard-Reagenzien in Routinelaboren „kalibriert“ werden müssen, d.h. die Fehlerraten müssen genau definiert werden, um die gemessenen Zahlen korrigieren zu können.

Entsprechend empfiehlt die WHO solche Tests bislang nur für die Forschung, um Fehlentscheidungen wegen Testfehlern zu vermeiden: https://www.who.int/news-room/commentaries/detail/advice-on-the-use-of-point-of-care-immunodiagnostic-tests-for-covid-19

16. April: die Anfänge der Coronavirus-Forschung in den 1960ern

Das CoronaInfo heute geht weit zurück – zu den Anfängen der Coronavirus-Forschung in den 1960er Jahren. In zwei wegweisenden Publikationen wurden damals zum ersten Mal Coronaviren im Elektronenmikroskop sichtbar gemacht, und in Abstrichen von erkälteten Medizinstudierenden nachgewiesen. Im Artikel von Dorothy Hamre und John Procknow (Universität Chicago, 1966) wurde der immer noch gebräuliche Name 229E für dieses zuerst beschriebene Coronavirus verwendet – damals vielleicht eine Seriennummer einer Probe?
Der erste Mensch, der jemals einen Coronavirus gesehen hat, war wohl die Engländerin June Almeida. Mit dem Virologen David Tyrrell publizierte sie 1967 – immer noch prägende – Bilder von Coronaviren. In der Einleitung der Artikels steht übrigends der bemerkenswerte Satz „Unglücklicherweise können solche Viren nur nachgewiesen werden, wenn Freiwillige damit infiziert werden“ (im Original „Unfortunately, several such viruses can only be detected by inoculating volunteers.“).

Links
Über June Almeida: https://www.bbc.com/news/uk-scotland-52278716
„A New Virus Isolated from the Human Respiratory Tract“, 1966: https://journals.sagepub.com/doi/abs/10.3181/00379727-121-30734
„The Morphology of Three Previously Uncharacterized Human Respiratory Viruses that Grow in Organ Culture“, 1967: https://www.microbiologyresearch.org/content/journal/jgv/10.1099/0022-1317-1-2-175

15. April: wie funktionieren Virusinfektionen im Labor?

Das #CoronaInfo heute zur Frage: wie funktionieren Experimente mit Virusinfektionen im Labor? Denn darauf beruhen viele der experimentellen Studien, die zur Zeit mit dem neuen #Coronavirus gemacht wird (auch unser aktuelles Projekt). Ausführlich habe ich das hier: „Virusinfektionen im Labor“ beschrieben.

Kurz zusammengefasst braucht es: erstens menschliche Zellen, die infiziert werden. Dafür gibt es verschiedene Möglichkeiten, von einfach zu handhabenden (aber nicht so realen) Krebszellen, bis hin zu Lungenstücken bspw. aus Lungentransplantationen. Zweitens braucht es Viren, die mit Hilfe von Meerkatzenzellen in großen Mengen hergestellt, portionenweise eingefroren und nach Bedarf verwendet werden. Das alles geschieht in Hochsicherheitslaboren, wie bspw. in diesem Video zu sehen: https://www.daserste.de/information/politik-weltgeschehen/morgenmagazin/reportagen/moma-reporter-Coronavirus-infektionsforschung-labor-Charite-100.html

13. April: Corona-Humor…

Heute das CoronaInfo wieder mal mit einigen Highlights des Coronahumors (schreib doch eure Favoriten einfach in die Kommentare) –

Bspw. die zahlreichen Gemälde-Nachstellungen

https://twitter.com/ASLuhn/status/1246872677408743424
https://twitter.com/gizzyidney/status/1246787044648632320
https://twitter.com/SndrNkl/status/1244999966822731777
https://twitter.com/ASLuhn/status/1246873469175975937
https://twitter.com/MikerovaM…/…/1246901343211618309/photo/3

Oder Beschäftigungen für Haustiere und -BesitzerInnen:

https://twitter.com/Horst_Hutzel/status/1248311240327335937
https://twitter.com/GLudger/status/1248582253858435073

Und natürlich das highlight – der mit Helium gefüllte Hund!
https://twitter.com/clue…/status/1247997538826936320/photo/1

11. April: Podcast des Netzwerks junger Bürgermeisterinnen und Bürgermeister

Das #CoronaInfo heute als kleiner Hörtipp – das Netzwerk junger Bürgermeisterinnen und Bürgermeister macht einen Podcast, insbesondere zu den Herausforderungen für die Kommunen in Zeiten der Epidemie (https://wirkommunalennachgefragt.podigee.io/). Interessant insbesondere der Beitrag mit Michael Salomo, dem Bürgermeister von Haßmersheim, ein Ort mit 5000 Einwohnern in Badem-Würtemberg. Ich habe darüber gesprochen was wir im Labor tun, und auf was in den nächsten Wochen zu achten ist bezüglich Lockerungen der Maßnahmen.

9. April: wie funktioniert der Antikörper-Schnelltest?

Der „Antikörper-Test“ auf das neue #Coronavirus ist ja immer wieder ein Thema. Das #CoronaInfo heute daher, wie ein solcher Test genau funktioniert – für etwas Hintergrund siehe Beiträge vom 1. April und 24. Februar .
Das Prinzip solcher Antikörper-Schnelltests ist schon länger etabliert, und viele Firmen stellen sie für alle möglichen Nachweise her, wie bspw. Bakterieninfektionen. Entsprechend sind jetzt auch schon sehr viele Produkte erhältlich, welche davon aber wirklich gut sind, muss sich noch weisen. Für den Test braucht es nur einen Tropfen Blut, der meist, nach Desinfektion, mit einem Nadelstich aus der Fingerkuppe gezogen wird. Der Bluttropfen und etwas Pufferlösung werden in kleine Löcher einer Plastikassette gegeben (die wenige Zentimeter groß ist, siehe bspw. https://cdn.mdr.de/thueringen/ost-thueringen/jena/corona-schnelltest-jena-100-resimage_v-variantBig16x9_w-1344.jpg?version=4527). Falls Antikörper gegen SARS-CoV-2 im Blut sind, binden die an das „Antigen“ (ein Protein des Virus), das in der Kassette drin ist. Die Flüssigkeit inklusive der Antikörper aus dem Blut wandert dann durch einen Papierstreifen, so wie sich Wasser ausbreitet, wenn man es auf bspw. auf ein Stück Toilettenpapier tropft.
In unserem Blut sind Millionen verschiedener Antikörper gegen alle möglichen Bakterien und Viren. Nur diejenige gegen SARS-CoV-2 sollten aber das Antigen auf die Wanderung durch das Papier mitgenommen haben. Alle Antikörper die im Blut sind, bewegen sich durch den Papierstreifen, bis sie an einer bestimmten Stelle erkannt und festgehalten werden. Falls Antikörper gegen SARS-CoV-2 im Bluttropfen waren und das Antigen mitgenommen haben, gibt es eine chemische Reaktion, und es erscheint ein farbiger Streifen.
Eine Besonderheit ist, dass zwei verschiedene Arten von Antikörpern erkannt werden, die „IgM“ und „IgG“. IgM werden wenige Tage nach Beginn der Symptome gebildet, und halten Tage bis Wochen. IgG gibt es erst ab ungefähr 2 Wochen nach Symptomen, sie sind über Monate bis Jahre nachweisbar. Wenn also noch IgM gegen SARS-CoV-2 gesehen werden, ist die Infektion noch nicht so lange her. Für mehr Details, siehe bspw. http://newsletter.biozol.de/Mail/Bilder/Webseite/COVID-19%20Produkte/GA%20E-D%200280002%20RP5328100.pdf

8. April: Wie kommt es zu schweren Krankheitsverläufen?

Bei Covid-19, der durch das neue #Coronavirus ausgelösten Krankheit, kann es massive Schädigungen der Lunge geben. Zumindest teilweise liegt das auch an einer Überreaktion des eigenen Immunsystems – das #CoronaInfo dazu und was der “Zytokinsturm” in den Erkrankten ist.
Beim schon relativ gut beschriebenen SARS-CoV-1 (dem von 2002/2003) werden drei Phasen bei schweren Krankheitsverläufen unterschieden, soweit ich das überblicke ist es bei SARS-CoV-2 wohl ähnlich: zuerst vermehrt sich das Virus in den Zellen der Atemwege, begleitet von Husten und Fieber. Nach einigen Tagen folgt zunehmende Atemnot und eine beginnende Lungenentzündung, obwohl in dieser Phase die Menge Virus im Körper abnimmt. In der dritten Phase ist das Virus mehr oder weniger weg, es kann dann aber zu schweren Lungenproblemen kommen, eine invasive Beatmung wird notwendig. Diese dritte Phase wird sehr wahrscheinlich vom körpereigenen Immunsystem verursacht; typisch gerade bei Covid-19 sind deutliche und großflächige Lungentrübungen in der Computertomographie. Ein Grund dafür ist u.a. dass Zellen des Immunsystems die Lungenbläschen füllen.
Angelockt werden diese Immunzellen durch große Mengen sogenannter Zytokine. Zytokine sind Botenstoffe, die die infizierten Atemwegszellen in großen Mengen produzieren – deswegen der Begriff „Zytokinsturm“. Paradox daran ist, dass die Produktion von Zytokinen durch virale Mechanismen eigentlich gehemmt wird, da Zytokine grundsätzlich antiviral wirken. Durch die spezifische zeitliche Abfolge der Infektion mit SARS-CoV-2 und dieser Mechanismen kann es aber sein, dass dieser an sich positive Effekt der Zytokine sich ins Gegenteil verkehrt und dann eben die schweren Lungenentzündungen verursacht. Entsprechend ist zwar die Hemmung des Immunsystems bspw. mit Corticoiden eine Behandlungsoption, muss aber sorgfältig abgewogen werden gegen die Möglichkeit, dass die eigentliche Funktion des Immunsystems, nämlich die Virusabwehr, dadurch gestört wird.
Zum Weiterlesen bspw.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7105332/
https://link.springer.com/article/10.1007/s00281-017-0629-x

7. April: Anzahl Tests, Bericht des Robert-Koch-Instituts

Die Zahl der Tests, die auf das neue #Coronavirus gemacht werden können, ist seit Wochen und immer noch ein Thema. Das #CoronaInfo heute zu einem Bericht des Robert-Koch-Instituts, der die Testkapazitäten detailliert beschreibt. Insbesondere nahm die Anzahl Tests pro Woche im März sehr schnell zu. Waren bis und mit 8. März noch insgesamt 80 Tausend Tests durchgeführt worden in Deutschland, waren es in der Woche vom 23. bis 29. März alleine schon über 350 Tausend Tests. Die maximale Kapazität war in dieser Woche 700 Tausend Tests – der Flaschenhals ist weniger die Laborkapazität als das Einsammeln und Sortieren der Proben, die Benachrichtigung der Ärzte und Getesteten, usw. Positive Testresultate gab es im Bereich von 5-8%. Gut die Hälfte der Tests wurden in Artzpraxen gemacht, ein weiteres Drittel in Krankenhäusern.
Link zum Bericht:
https://www.rki.de/DE/Content/Infekt/EpidBull/Archiv/2020/Ausgaben/15_20.pdf?__blob=publicationFile

6. April: was braucht es für eine Lockerung der Eindämmungsmaßnahmen?

In der ersten Märzhälfte begannen in vielen europäischen Ländern die Maßnahmen zur Eindämmung der Epidemie (siehe auch Beitrag vom 2. April). Das CoronaInfo heute zur Frage: was braucht es, damit diese Maßnahmen gelockert oder zurückgenommen werden können?
Eine interdisziplinäre Arbeitsgruppe der nationalen Akademie der Wissenschaften („Leopoldina“) hat einige Punkte skizziert. Erstens, flächendeckendes Tragen von Mund-Nasen-Schutz – explizit werden, falls noch nicht verfügbar, auch selbst hergestellte Masken erwähnt. Zweitens, kurzfristige und datenschutzkonforme Verwendung mobiler Daten, um potentiell gefährdete Personen zu informieren. Drittens, mehr und auch schnellere Tests. Zudem regelmäßige Tests zufällig ausgewählter Menschen, um die tatsächliche Ausbreitung des Virus abschätzen zu können. Viertens, bessere und standardisierte Erfassung von Risikofaktoren bei Erkrankten, um besser abschätzen zu können was auf die Krankenhäuser zukommt. Zudem muss sichergestellt werden, dass alle anderen Patientinnen und Patienten nicht vernachlässigt werden – bspw. werden „Videosprechstunden“ empfohlen.
Als letztes wird betont, dass Zielgrößen wie die Anzahl schwer Erkrankter im Verhältnis zur Kapazität der Krankenhäuser transparent und regelmäßig kommuniziert werden: die Bereitschaft, die Maßnahmen umzusetzen, ist hoch, und soll es auch bleiben.
Link zum Papier: https://www.leopoldina.org/uploads/tx_leopublication/2020_04_03_Leopoldina_Stellungnahme_Gesundheitsrelevante_Maßnahmen_Corona.pdf

5. April: Coronavirus und HIV/AIDS

Das #CoronaInfo am Sonntag zu Parallelen der aktuellen #Coronavirus-Pandemie mit HIV/AIDS, und was man daraus lernen kann. Am Freitag war ich in der 154. Folge des Podcast „Wir müssen reden“ von Michael Seemann und Max von Webel (https://wir.muessenreden.de/2020/04/04/wmr154-mit-ewyler-gegen-corona/ – hörenswert auch weil so unterschiedliche Perspektiven zusammenkamen). Dort haben wir auch über HIV/AIDS gesprochen – m.E. ist dieses Virus, und was man daraus lernen kann, viel zuwenig Thema im Moment, schließlich ist es heute weitgehend unter Kontrolle. Gewichtige Ausnahme ist allerdings die Queer-Community, wo das Coronavirus natürlich viele Erinnerungen an die 1980er und 1990er weckt. Als Lesetipps bspw.:

https://www.theguardian.com/world/2020/mar/22/coronavirus-aids-epidemic-san-francisco
(Erinnerungen aus San Francisco, wo es ungefähr 20000 AIDS-Opfer gab)

https://theconversation.com/coronavirus-three-lessons-from-the-aids-crisis-133575
(Was man von der HIV-Epidemie lernen kann)

https://www.fr.de/wissen/netzwerke-lebens-13640296.html
(Essay über soziale Bindungen in Zeiten der Epidemie, auch in Bezug auf HIV/AIDS)

3. April: Haben Tiere auch Coronaviren?

Das neue Coronavirus ist das siebte, das Menschen infiziert (siehe auch Beitrag vom 28. März) – das #CoronaInfo zur Frage: werden auch Tiere mit Coronaviren infiziert?
Ja! Alle möglichen Säugetiere können sich mit verschiedenen Arten von Coronaviren anstecken, insbesondere Fledermäuse (von denen das #SARSCoV2 wohl ursprünglich kommt), aber auch Katzen, Schweine, Mäuse… und auch in Vögeln wurden Coronaviren gefunden. In der Nutztierhaltung relevant ist vor allem das „Porcine epidemic diarrhea virus“, das bei Schweinen oft symptomlose Ansteckungen macht. Aggressivere Virus können aber tödlich sein, da anhaltender Durchfall und Erbrechen zu Dehydrierung führen.
Wie wir zur Zeit schmerzlich erfahren, können Coronaviren sich verändern und von einer Art zur anderen überspringen. Grundsätzlich sind sie aber, wie oft bei Viren, an eine bestimmte Art gebunden. Der Grund ist, dass sie genau angepasst an Proteine auf der Oberfläche von Wirtszellen binden, um da hineinzukommen. Die meisten Proteine von Mensch und Maus unterscheiden sich nur wenig, diese kleinen Unterschiede reichen aber schon aus, dass das Virus nicht mehr oder nur sehr schlecht andockt. Im Labor macht man sich das zu Nutze, indem oft nicht mit humanen Coronaviren und menschlichen Zellen gearbeitet wird, die eine hohe Laborsicherheit benötigen, sondern beispielsweise mit Mauszellen und einem Maus-Coronavirus. Gerade für grundlegende molekularbiologische Arbeiten lassen sich die Erkenntnisse relativ einfach über Artengrenzen übertragen, da sich die Viren doch recht ähnlich sind.

2. April: Modellierung der Wirksamkeit der Maßnahmen zur Eindämmung der Virusepidemie

Seit zwei bis drei Wochen gibt es in vielen europäischen Ländern Maßnahmen zur Eindämmung der Virusepidemie. Im CoronaInfo heute eine neue Studie des Imperial College London (siehe auch Beitrag vom 19. März), die diese aufgelistet und ihre Wirksamkeit modelliert. Interessant ist erstmal, dass in der Studie davon ausgegangen wird, dass die tatsächliche Anzahl infizierter Menschen ungefähr zehnmal höher ist als die aktuellen Testzahlen. Danach wird auf die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Virus eingegangen, also wieviele Ansteckungen es pro infizierte Person gibt. Während dieser Wert Anfang März noch bei fast 4 lag (was auch den exponentielle Anstieg der Fälle im März erklärt), schätzt die Studie diesen Wert, nach allen Maßnahmen, noch auf 1 ein. Das würde bedeuten, dass die Einschränkungen sehr effektiv wirken.
Interessante Aspekte, für weitere Forschung sind bspw. welche Maßnahme wieviel genau bringt. Das ist soweit schwierig abzuschätzen, weil die verschiedenen Maßnahmen (Schulschließungen, physical distancing usw.) fast gleichzeitig begannen. Weiter ist die Verlangsamung der Ausbreitung durch „Herdenimmunität“ weiterhin unklar, insbesondere weil die tatsächliche Infektionsrate, wie hier schon öfters erwähnt, noch ziemlich im Dunkeln ist. Auch der Effekt des wärmeren Wetters (Beitrag vom 11. März) müsste noch bestimmt werden.
Link zur Studie: https://www.imperial.ac.uk/media/imperial-college/medicine/sph/ide/gida-fellowships/Imperial-College-COVID19-Europe-estimates-and-NPI-impact-30-03-2020.pdf

1. April: Wieviele Menschen sind mit dem Virus in Berührung gekommen?

Die „Antikörper-Tests“ auf das neue #Coronavirus zeigen, ob jemand infiziert war, bemerkt oder unbemerkt. Besonders interessant: festzustellen, welcher Anteil der Bevölkerung tatsächlich mit dem Virus in Berührung gekommen ist. Das #CoronaInfo zu einer Studie aus der chinesischen Stadt Chongqing, die den Test auf verschiedene Gruppen angewandt hat (siehe auch den Beitrag vom 24. Februar wie der Test funktioniert).
Erstens wurden bei 262 PatientInnen mit Symptomen und positivem PCR-Test (Beitrag vom 8. März) wie erwartet bei allen Antikörper gegen das Virus gefunden. Bei 52 PatientInnen mit Verdacht auf Infektion und Symptomen, aber negativem PCR-Test, gab es bei vieren Antikörper. Besonders interessant ist die letzte Gruppe; 164 Menschen, die nahe Kontakte zu zwei (infizierten) Reisenden aus Wuhan hatten. Von diesen hatten 148 einen negativen PCR-Test, und davon wiederum 7 einen positiven Antikörper-Test (4 Prozent). Diese Anzahl untersuchter Menschen ist relativ klein, und die Zahlen daher nicht so verlässlich. So wie sie sind, zeigen sie aber, dass die PCR-Tests bei Menschen, die Kontakt zu Infizierten hatten, den größeren Teil der Ansteckungen zeigen könnten (hier 16 von 23). Die Anzahl der „unentdeckten Fälle“ wäre dann nicht so viel höher als was die Statistik zeigt. Für ein verlässlicheres Bild sind aber weitere, größere Studien notwendig, wie sie bspw. nach der MERS-Coronavirus-Epidemie gemacht wurden (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25863564).
Link zur Studie:
https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.03.18.20038018v1

31. März: warum können die Impfungen so schnell entwickelt werden?

Weltweit sind Dutzende von Studien zu Impfungen gegen das neue #Coronavirus begonnen worden. Das #CoronaInfo zur Frage – warum kann das so schnell gehen? Diese schnelle Entwicklung ist durch eine neue und ganz andere Art und Weise, wie Impfstoffe gemacht werden, möglich geworden. Bisher wurden Viren oft langsam abgeschwächt, d.h. im Labor gehalten, bis sie durch zufällige Veränderungen im Erbgut langsam und harmlos geworden sind. Beim ersten Masernimpfstoff in den 1950ern dauerte das fast 10 Jahre! Diese „Lebendimpfstoffe“ wie bspw. Masern oder Röteln können bei der Impfung zu einer leichten Erkrankung führen, machen aber auch eine starke Immunantwort und bieten dann lebenslangen Schutz. In den letzten Jahren gab es auch Versuche, diese Verlangsamungen gezielt herbeizuführen (wir sind bspw. an einem entsprechenden Projekt der FU Berlin mit Influenza beteiligt). „Totimpfstoffe“ dagegen verwenden bspw. mit Hitze inaktivierte Viruspartikel.
Die jetzt gegen #SARSCoV2 versuchten Impfstoffe gehen ganz anders vor. Es werden nicht mehr große Mengen Virus, oder Bestandteile des Virus, produziert und als Impfung verwendet. Stattdessen wird eine Boten-mRNA gespritzt, d.h. der Bauplan für ein einzelnes Bestandteil des Virus, bei Corona meistens das „Spike-Protein“. Der Körper stellt das Bestandteil (das alleine harmlos ist) in großen Mengen her, und weil es als fremd erkannt wird, macht das Immunsystem auch gleich den passenden Antikörper. Dieser schützt dann bei einer allfälligen Infektion. Der Vorteil ist, dass diese Boten-mRNA biochemisch sehr leicht auch in größeren Mengen herzustellen ist, und die Technik, dass sie auch in unsere Zellen reingeht und diese dann das Virus-Protein bauen, schon ziemlich ausgereift ist. Der Nachteil ist, dass dieses Verfahren sich noch nie in der Praxis bei Impfungen bewähren konnte. Auch traditionellere Ansätze sind natürlich in Arbeit; falls aber die neue Impfmethode mit der Boten-mRNA funktioniert, könnte das jetzt und für zukünftige Epidemien und Impfstoffe eine riesige Erleichterung sein.
Für mehr Lektüre, siehe bspw. https://www.theguardian.com/world/2020/mar/27/inside-the-race-to-develop-a-coronavirus-vaccine-covid-19

30. März: Studie zur Ausbreitung des Virus von der US-Westküste zur US-Ostküste

In den USA verbreitet sich das neue #Coronavirus sehr schnell. Das #CoronaInfo heute zu einer Studie, die untersucht hat, wie das Virus in den US-Bundesstaat Connecticut (Ostküste, neben New York) gekommen ist.
Im 30000 „Buchstaben“ langen Erbgut des #Coronavirus kommt es gelegentlich zu kleinen Veränderungen, d.h. einzelne Buchstaben werden ausgewechselt. Wenn an zwei verschiedenen Orten Viren mit denselben Veränderungen gefunden werden, kann das bedeuten, dass die Übertragung durch Menschen stattgefunden hat, die von einem Ort zum anderen gereist sind. Neben den Erbgutsequenzen der Virusproben aus Connecticut wurden in der Studie auch Reisedaten der umliegenden Flughäfen ausgewertet.
Dabei zeigte sich, dass 6 der 9 analysierten Proben dieselben Veränderungen hatten wie die Viren, die seit Mitte Januar im US-Bundesstaat Washington an der Westküste gefunden wurden (siehe auch Beitrag vom 9. März). Die Anzahl Flugpassagiere aus Bundesstaaten, die Anfang März viele Fälle hatten (Washington, Kalifornien u.a.) war zudem ungefähr 6 mal höher als die aus Deutschland, Iran, Spanien und China. Daher sei es wahrscheinlich, dass die meisten Ansteckungen in Connecticut über Infektionsketten in den USA selber geschahen.
Der anfängliche Anstieg der Fälle geschah in Connecticut ungefähr 1-2 Wochen später als in Washington; das könnte also ungefähr die Ausbreitungsgeschwindigkeit sein, wobei natürlich unklar ist, wie genau und vor allem wie oft das Virus von der West- an die Ostküste transportiert wurde. Die Studie zeigt aber, wie schnell sich das Virus verbreiten kann, entsprechend wird betont, wie wichtig konzertierte Maßnahmen zur Eindämmung notwendig seien.
Link zur Studie: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.03.25.20043828v1

29. März: soziale Folgen der Epidemie

Das CoronaInfo heute als lose Sammlung von Links zu sozialen Themen und Folgen der Epidemie – weitere Links gerne in die Kommentare!

Kinderschutz deutlich erschwert, Bericht von den Jugendämtern in Berlin
https://www.tagesspiegel.de/themen/reportage/jugendaemter-schlagen-alarm-wegen-corona-lockdown-kinderleid-und-niemand-sieht-es-mehr/25682058.html

„Für introvertiere Menschen ein Geschenk“ – Die Pflicht zum home office zeigt, wie viele Menschen nicht zurecht kommen mit der Art, wie unsere Gesellschaft organisiert ist.
https://www.rnd.de/panorama/social-distancing-warum-die-corona-pause-fur-introvertierte-menschen-ein-geschenk-ist-YNUFA6ORFRFG5G34G2NIHB5I6Q.html

Besondere Belastung für psychisch kranke Menschen
https://www.zeit.de/amp/zeit-magazin/leben/2020-03/isolation-coronavirus-quarantaene-depressionen-psychische-krankheiten-social-distancing-ausgangssperre
https://www.spiegel.de/gesundheit/psychologie/corona-und-depressionen-wie-ertrage-ich-meine-familie-a-08feeef9-2a29-4c05-b486-0f2702aa3857
https://www.berliner-zeitung.de/gesundheit-oekologie/psychiatrieverband-warnt-vor-ansteigender-suizidrate-bei-laengerer-kontaktsperre-li.79450

Ungleich höhere Belastung für Frauen in der Epidemie (der Titel des Artikels ist etwas irreführend)
https://www.theatlantic.com/international/archive/2020/03/feminism-womens-rights-coronavirus-covid19/608302/

28. März: welche anderen Coronaviren infizieren  Menschen?

Das CoronaInfo heute zu den anderen bekannten Coronaviren – das neue Coronavirus, SARS-CoV-2, ist das siebte, das Menschen infiziert. Seit den 1960ern sind die beiden Virusarten OC43 und 229E bekannt. Nach dem SARS-CoV-1 Ausbruch 2002/2003, als die Corona-Forschung erstmals richtig Fahrt aufnahm, wurden NL63 in den Niederlande, und HKU1 in Hong Kong gefunden. SARS-CoV-1 gilt als verschwunden in der Bevölkerung; das siebte Virus, MERS, wird immer wieder vor allem im nahen Osten gefunden, wird aber schlecht von Mensch zu Mensch übertragen.
NL63, 229E, OC43 und HKU1 gelten als „endemisch“, d.h. sie zirkulieren seit langem schon, und weltweit. Sie sind, zusammen mit anderen Virusfamilien, Ursachen der Erkältungen im Winterhalbjahr, wenn auch nicht so häufig. So wurden in einer Studie in Guangzhou/China bei 11399 Kindern mit Atemwegsinfekten bei gut 4 Prozent einer dieser vier Coronaviren gefunden.
Der Test, der eine akute Infektion mit SARS-CoV-2 nachweist (Beitrag vom 8. März), kann diese vier Viren genau unterscheiden. Die jetzt als SARS-CoV-2-positiv gemeldeten Fälle jetzt können also keine der vier endemischen Coronaviren sein. Da diese in den allermeisten Fällen nur „harmlose“ Erkältungen verursachen, werden sie übrigens kaum je getestet. Die Wahrscheinlichkeit ist trotzdem groß, dass die meisten von uns schon mal mit einigen oder allen davon in Berührung gekommen sind.
Beim „Schnelltest“, der Antikörper gegen SARS-CoV-2 im Blut nachweist (Beitrag vom 24. Februar) kann es aber sein, dass jemand Antikörper gegen ein anderes Coronavirus hat, und deswegen als (leicht) positiv getestet wird. Diese sogenannte „Kreuzreaktivität“ wird bei der Zuverlässigkeit des Antikörpertests möglicherweise ein Thema sein.
Für mehr Details, siehe bspw. https://link.springer.com/article/10.1007/s00108-019-00671-5

27. März: was läuft im Labor?

Heute im #CoronaInfo zur Frage: was macht ihr jetzt eigentlich im Labor? Weltweit forschen Zehntausende an #SARSCoV2 und #Covid19, @AnneBruening hat in der @berlinerzeitung über unser Spezialgebiet, die Einzelzellsequenzierung geschrieben: https://www.berliner-zeitung.de/gesundheit-oekologie/corona-forschung-exakter-blick-auf-infizierte-zellen-li.79524

26. März: wie steht es um Medikamente?

Beim #Coronavirus-Epidemie stellt sich natürlich immer wieder die Frage: wann gibt es Medikamente? Das CoronaInfo dazu, weniger zu den einzelnen Medikamenten, sondern zu den Verfahren und Hürden.
Grundsätzlich müssen Medikamente zwei Kriterien erfüllen: erstens müssen sie sicher sein (also nur erträgliche Nebenwirkungen zeigen), und zweitens müssen sie wirken. Dass sie sicher sein müssen ist selbstverständlich, es in der Praxis zu testen braucht aber Zeit – Tierversuche, kleine Studien an gesunden Menschen usw. brauchen Jahre. Wenn, wie jetzt gehofft wird, dass nächsten Herbst/Winter schon eine Behandlung bereit steht, ist das natürlich zu langsam. Deswegen kommt ein wichtiges Prinzip zum Zug, nämlich die Wiederverwendung von Substanzen, deren Sicherheit geprüft wurde. Entweder sie wirken gegen etwas anders (wie Chloroquin/Hydroxychloroquin gegen Malaria), oder sie wurden gegen eine andere Krankheit entwickelt, waren aber nicht wirksam (wie Remdesivir, das gegen Ebola hätte wirken sollen).
Mit jetzt beginnenden, größeren Studien, soll nun die Wirksamkeit einiger solche wiederverwendeten Medikamente getestet werden (siehe https://www.sciencemag.org/news/2020/03/who-launches-global-megatrial-four-most-promising-coronavirus-treatments für eine Übersicht). Bisherige Studien bei Covid-19 waren meist mit sehr kleinen Patientengruppen gemacht, und sind daher wenig aussagekräftig.
Insgesamt ist eher nicht davon auszugehen, dass es bald eine „Wunderpille“ gegen die Krankheit Covid-19 gibt. Es kann aber durchaus sein, dass unter gewissen Voraussetzungen und vielleicht auch in Kombinationen die jetzt diskutierten Medikamente den Verlauf der Krankheit abmildern können.

25. März: was ist ein Virus?

Das CoronaInfo mal grundsätzlich – zur Frage: was ist ein Virus? In einem Text mit Nils Markwardt im „Philosophie-Magazin“ bin ich dafür, Viren nicht als „Ding“, sondern als (biochemischen) Prozess zu betrachten. Was das bedeutet und warum diese Unterscheidung im Denken praktisch relevant ist: das Virus ist kein fintenreicher Feind, mit Absichten und Willen. Es bewegt sich entlang bestimmter Bahnen, die wir erkennen und mit einer Änderung unseres Verhaltens umlenken müssen – eben bspw. mit körperlicher Distanz. Wir „kämpfen“ also nicht gegen ein Irgendwas, sondern wir verändern vor allem uns selbst und unser Tun, um den Prozess Virus zu stoppen.
Link zum Text: https://philomag.de/das-virus-als-prozess/

24. März: warum sterben in Italien so viel mehr Menschen als in Deutschland?

Eine wiederkehrende Frage ist: warum sterben in Italien Tausende Menschen wegen der #Coronavirus-Infektion, und in Deutschland nicht? Das heutige #CoronaInfo mit einer (spekulativen) Überlegung, warum das so sein könnte.
Erst mal die Zahlen: in Italien sind 36% der Infizierten über 70 Jahre alt, und 38% zwischen 50 und 70. In Berlin ist es umgekehrt: fast die Hälfte der infizierten Menschen ist zwischen 20 und 40, und nur 5% über 70.
Natürlich wissen wir nicht, wie sehr diese Zahlen die Realität abbilden, und nicht Effekte bspw. von Kriterien sind, wer überhaupt getestet sind. Trotzdem ist der Unterschied augenfällig. Eine Grund könnte sein, dass sich das Virus in unterschiedlichen Regionen in unterschiedlichen gesellschaftlichen Gruppen ausgebreitet hat. Ein Hinweis gibt diese Recherche von WELT Wissen: https://www.welt.de/bin/welt_am_sonntag_22-03-2020.pdf_bn-206711925.pdf – darin wird beschrieben, wie am ersten Märzwochenende in einem Club in Berlin wohl Dutzende Menschen angesteckt wurden. Über 60jährige gehen aber kaum in Clubs; daher hat sich das Virus in Berlin vor allem in einem „Clubgänger-Milieu“ von 20-40jährigen verbreitet, woraus es wenig physische zu älteren Menschen gibt. Da junge Menschen viel seltener am Virus sterben, ergibt das dann auch eine geringere Todesrate. Das würde auch bedeuten: die Zusammensetzung der gesellschaftlichen Gruppen, in denen sich das Virus vielleicht schon seit Januar anfänglich ausbreitet hat, bestimmt auch, wie viele schwere Fälle es gibt.
Wie gesagt, das ist Spekulation! Weitere epidemiologische Untersuchungen und konkrete Fallanalysen werden das wohl noch aufarbeiten.
Quellen:
https://www.statista.com/statistics/1103023/coronavirus-cases-distribution-by-age-group-italy/
https://www.berlin.de/sen/gpg/service/presse/2020/pressemitteilung.910780.php

23. März: Was können wir von China lernen?

Mit den schnell ansteigenden #Coronavirus-Fallzahlen und den beschlossenen Kontaktbeschränkungen nochmals ein #CoronaInfo zur Frage: was können wir von China lernen? Ein Vortrag der Biostatistik-Professorin Xihong Lin (Boston/USA, https://www.youtube.com/watch?v=aQ9KIO1eXTA) blickt auf die Maßnahmen in Wuhan zurück. Erste Fälle traten dort im Dezember 2019 auf, im Januar begann sich das Virus sehr schnell zu verbreiten. Am 23. Januar wurden ähnliche Beschränkungen wie jetzt in Deutschland begonnen. Dadurch verlangsamte sich die Ausbreitung merklich, es gab aber weiterhin über Tausend neue Fälle pro Tag. Daher wurde ab 1. Februar eine zentralisierte Quarantäne eingeführt. Ähnlich wie in Südkorea war das Ziel, infizierte Personen aus Familien/Gemeinschaften herauszunehmen. Sie wurden in umfunktionierte Hotels gebracht, die erste Stufe eines dreistufigen Systems. Die zweite Stufe waren Notspitäler, wohin Menschen bei positiven Tests hinkamen. Dort wurden sie wie medizinisch gepflegt. In reguläre Spitäler kamen dann nur die schweren Fälle. Mit dem Aufbau eines Notspitals in den Berliner Messehallen sind ähnliche Bemühungen auch hier geplant.

22. März: Coronahumor

Heute als #CoronaInfo einfach mal einige Highlights des Coronahumors (Links zu Twitter funktionieren auch wenn man selber nicht bei Twitter ist)

Good news!
https://twitter.com/martoo14/status/1238859529393070081

Keep calm and carry on:
https://twitter.com/bindermichi/status/1239268825255890945

Ok boomer (Quelle habe ich leider nicht)

Tag 6/x
https://twitter.com/gnuman1979/status/1239523796542992387

Wichtiger Überlebenstipp!
https://twitter.com/_DaniBeck/status/1240667484237201413

Highlight der Woche (ich lache immer noch, aber ich habe zugegebenermaßen auch einen einfachen Humor)
https://twitter.com/leanderwattig/status/1241021959305035779

21. März: Wetter und Virus

Wärmeres Wetter könnte die Ausbreitung des #Coronavirus eindämmen – sicher ist das aber nicht! (siehe Beitrag vom 11. März) – dieses CoronaInfo ist eine Zusammenfassung einer Studie zu den Punkten, welcher Effekt der heute beginnende Frühling haben könnte.
– Die meisten Ansteckungen geschehen wegen der räumlichen Nähe und dem eingeschränkten Luftaustausch in geschlossenen Räumen. Je weniger die Menschen drinnen sind, desto besser.
– Andere Atemwegsviren wie Grippe oder die schon bekannten Coronaviren infizieren uns vor allem im Winter – wenn auch in Wellen hintereinander, weil gleichzeitige Infektionen weniger wahrscheinlich sind.
– Bei gemäßigten Temperaturen sind Tröpcheninfektionen (also wenn gehustet wird) weniger effizient als in der trockenen Kälte des Winters.
– Die Schleimschicht auf den Schleimhäuten in Nase und Rachen ist eine wichtige Barriere gegen Viren. Bei trockener Luft ist die Schleimschicht dünner und durchlässiger.
– Bei tieferen Temperaturen ist das Immunsystem generell schwächer; einige Viren vermehren sich in den Zellen auch besser wenn es kälter ist.
– Vitamin D wird in der Haut produziert wenn Sonnenlicht draufkommt, und ist ein wichtiger Faktor für das Immunsystem
Link zur Studie: https://www.annualreviews.org/doi/pdf/10.1146/annurev-virology-012420-022445

20. März: zum Ursprung des Virus

Der Ursprung des neuen #Coronavirus war ja schon Thema hier (10. Februar und 21. Februar). Ein Leserbrief bei einem Wissenschaftsjournal hat nun eine neue, sehr interessante These in den Raum gestellt: nämlich dass das Virus schon vor längerer Zeit (mehreren Monaten bis Jahre vor dem Ausbruch Ende Dezember) auf den Menschen übergesprungen ist (https://www.nature.com/articles/s41591-020-0820-9). Vorerst hat es sich, weil es schlecht an menschliche Zellen angepasst war, nur sehr langsam verbreitet. Dann aber gab es zufällige Veränderungen im Erbgut, die, eventuell und auf sehr subtile Art und Weise, die Infektion im Menschen sehr viel effizienter machen – und erst dann begann die Epidemie.
Das zeigt, wie wichtig es ist, einen Überblick über die in der Natur überhaupt vorhanden Viren zu erhalten, um eine Ahnung zu haben, was auf uns zukommen könnte. Wie das bspw. geht, zeigt diese faszinierende Reportage über eine chinesische Forscherin, die in Fledermaushöhlen nach Viren such: https://www.scientificamerican.com/article/how-chinas-bat-woman-hunted-down-viruses-from-sars-to-the-new-coronavirus1/

19. März: über mathematische Modellierungen

Das #Coronavirus verbreitet sich sehr schnell; viele Zahlen, die für eine genaue Einschätzung der Epidemie wichtig sind, fehlen aber. Hier setzen mathematische Modelle an, daher ein #CoronaInfo zu einer Studie aus dem Imperial College London (https://www.imperial.ac.uk/media/imperial-college/medicine/sph/ide/gida-fellowships/Imperial-College-COVID19-NPI-modelling-16-03-2020.pdf) – auch als Fortsetzung zu gestern, als es eine Einschätzung der Zahl nicht entdeckter Infektionen ging (https://emanuelwyler.wordpress.com/2020/02/13/coronaviren-gesammelte-coronainfo/#0318).
Mathematische Modelle funktionieren grundsätzlich relativ einfach. Erstens werden eine Anzahl sogenannter „Parameter“ genommen, die auf gemessenen Werten beruhen. Hier ist dies beispielsweise die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Virus, also der R0-Wert, der besagt wieviele andere Menschen eine infizierte Person ansteckt. Zweitens werden ein Set von Formeln angewandt, um die gewünschte Zahl (Anzahl unentdeckter Fälle bei der Studie gestern, Verlauf der Infektionen bei der heute) zu bestimmen.
Auch ohne die unterliegende Mathematik zu verstehen, sind solche Studien sehr lesenswert. Für eine erste Einschätzung sind zwei Dinge geeignet: erstens, wie komplex ist das Modell, also wieviele (real existierende) Prozesse werden miteinbezogen. Da fällt bei der Studie des Imperial College bspw. auf, dass Bewegungsdaten, wie die sehr detaillierten Reisedaten der Studie gestern, nicht einbezogen werden. Diese sind aber für eine Betrachtung wichtig, da die Fälle ja bspw. innerhalb Deutschlands (https://covid19germany.mdc-berlin.de/) und auch innerhalb der Bundesländer (wie der besonders betroffene Landkreis Heinsberg in NRW) sehr ungleich verteilt sind. Zweitens ist wichtig, welche Parameter wie gewählt werden, und was es bedeutet wenn sie variiert werden. Hier werden beispielsweise Daten für einen R0-Wert von 2,2 und 2,4 gezeigt. Interessant ist nun, wie je nach Maßnahmen dies einen deutlichen Unterschied machen kann oder nicht (siehe Tabelle 3). So gibt es zwischen 2,2 und 2,4 keinen Unterschied, wenn Schulen/Unis nicht geschlossen werden (zweitletzte Spalte), sehr wohl aber wenn Schulen/Unis geschlossen werden.
In den nächsten Tage und Woche werden zunehmend mehr solche Modelle veröffentlicht werden. Es ist wie immer in der Wissenschaft wichtig, die einzelnen Studien nur als Steinchen in einem Mosaik zu sehen, und laufend zu versuchen, das Gesamtbild nach und nach zu erkennen.

18. März (abends): „Was kann die Soziologie zur Bewältigung der Corona-Krise beitragen?“

Die Wissenschaft kann Orientierungshilfe bieten in der Coronavirus-Epidemie – es ist aber wichtig, nicht nur auf die Naturwissenschaften zu schauen, sondern auch auf die Sozial- und Geisteswissenschaften. Das Coronavirus am Abend daher als Lesetipp und als Einladung zum Mitdiskutieren, der Soziologie-Blog-Beitrag von Martina Franzen: http://blog.soziologie.de/2020/03/gesellschaft-unter-spannung-was-kann-die-soziologie-zur-bewaeltigung-der-corona-krise-beitragen/

18. März: wieviele Menschen haben sich unentdeckt angesteckt?

Eine wiederkehrende Frage in der #Coronavirus-Pandemie ist: wieviele Menschen haben sich untendeckt angesteckt? Sind also mit dem Virus in Berührung gekommen, wurden haber nicht getestet? Das #CoronaInfo heute zu einer Studie, die versucht, diese Zahl mathematisch zu modellieren (https://science.sciencemag.org/content/early/2020/03/13/science.abb3221).
Das Modell beruht auf den Fallzahlen in 375 chinesischen Städten, und vorhandenen Daten zu Bewegungen zwischen den Städten. Die Grundüberlegung ist folgende: die Anzahl positiv getesteter Fälle reicht nicht aus, um die schnelle Ausbreitung zu erklären, die es vor dden Reisebeschränkungen am 23. Januar gab. Das Modell ergibt nun die interessante Zahl, dass vor den Reisebeschränkungen 86% der Fälle nicht dokumentiert waren, und 35% danach. Vorläufige Schlussfolgerung: die Anzahl infizierter Menschen ist deutlich größer als die positiven Tests.
Aber: in der Provinz Guangdong wurden 320000 Blutproben aus dieser Zeit gemessen, und nur in bei ungefähr 1500 wurden Antikörper gegen das Virus gefunden (https://www.nytimes.com/2020/03/04/health/coronavirus-china-aylward.html), d.h. die Menschen kamen mit Virus in Kontakt, was gegen eine große Zahl nicht entdeckter Fälle spricht. Die Sache zeigt also auch, wie Wissenschaft funktioniert: unterschiedliche Studie kommen mit unterschiedlichen Methoden zu unterschiedlichen Ergebenissen. Erst mit der Zeit und zusätzlichen Erkenntnissen lässt sich diese wichtige Anfangsfrage verlässlicher beantworten.

17. März: aktueller Stand des „Schnelltests“

Tests auf das neue #Coronavirus waren schon öfters Thema hier, deswegen im CoronaInfo der aktuelle Stand zum „Schnelltest“. Es gibt zwei Arten von Tests, die entweder virales Erbgut nachweisen (Beitrag vom 8. März) oder Antikörper gegen das Virus (Beitrag vom 24. Februar). Die Schnelltests weisen Antikörper nach und zeigen, mit einigen Tropfen Blut, tatsächlich schon nach 15-30 Minuten ein Ergebnis. Sie können aber erst verlässlich sein, wenn schon Antikörper im Blut sind, und das ist erst 7-10 Tage nach eginn der Symptome der Fall. Unabhängig von der Qualität des Schnelltestes an sich (zu dem jetzt erhältlichen Test der Firma Pharmact gibt es meines Wissens noch keine eingehenden Studien) kann der Test, wenn zu früh gemacht, eine irreführendes negatives Resultat zeigen. Siehe auch https://www.deutsche-apotheker-zeitung.de/news/artikel/2020/03/11/corona-was-taugen-schnelltests-auf-antikoerperbasis/chapter:1 und https://www.faz.net/aktuell/gesellschaft/gesundheit/coronavirus/virologe-hendrik-streeck-ueber-corona-neue-symptome-entdeckt-16681450.html?printPagedArticle=true#pageIndex_2

16. März (Abend): wie geht man auf dem afrikanischen Kontinent mit Ebola-Epidemien um?

Heute wurden in Deutschland und der Schweiz drastische Maßnahmen beschlossen, um die Ausbreitung des neuen #Coronavirus einzudämmen. Das #CoronaInfo zu – was war wichtig bei den verschiedenen Ausbrüchen des Ebola-Virus in den letzten zehn Jahren? (der letzte endete vor einigen Wochen) Ähnlich wie jetzt bei uns geht es vor allem um diese drei Bereiche im Umgang mit der Epidemie:

Erstens, die Übertragungsketten zu identfizieren und zu unterbrechen.
Zweitens, schnell und in der Breite auf Ansteckungen zu testen.
Drittens, soziale Praktiken so zu ändern dass Infektionen weniger wahrscheinlich sind. Bei Ebola waren das vor allem Begräbnisrituale, zu denen auch Berührung des toten Körpers gehört. Da Ebola über Körperflüssigkeiten übertragen wird, war das eine wichtige Infektionsquelle.
(Zusammenfassung hier)

Genauer betrachtet wurden hier die sozialen Folgen der Epidemie. Unsicherheit, Ausgrenzung, Angst und Misstrauen einerseits, aber auch viel Flexibilität und Hilfsbereitschaft. Entsprechend folgern die AutorInnen, wie wichtig gesellschaftliches Bewusstsein und Teilhabe ist bei einer Epidemie.

16. März: Keine Zweitinfektionen bei Affen

Vor drei Wochen wurde berichtet, dass sich Menschen in Japan und China zweimal mit dem Coronavirus anstecken würden. Das CoronaInfo daher zu einer aktuellen Studie, die dies mit Rhesusaffen getestet hat (und noch andere Erkenntnisse gebracht hat).
In dem Experiment wurden vier Affen mit SARS-CoV-2 infiziert, und zwei davon vier Wochen später nochmals. Für die Statistik eine kleine Zahl, aus ethischen/Tierschutzgründen aber richtig. Neben dem eigentlichen, sehr wichtigen, Resultat – eine Zweitinfektion fand nicht statt, d.h. die mit der ersten Infektion aufgebaute Immunität hat die Affen vollständig geschützt, gab es weitere interessante Resultate.
Erbgut des Virus wurde 7 Tage nach Erstinfektion in vielen Teilen des Körpers gefunden, bei weitem am meisten aber wie erwartet in Nase, Rachen und Lunge. Fünf Tage nach Zweitinfektion war aber nirgendwo was zu finden, d.h. zu diesem Zeitpunkt war auch das Virus von der Erstinfektion komplett aus dem Körper verschwunden.
Wie bei Menschen wurde für die ersten 10-14 Tage nach Infektion viel Virus in Rachen- und Nasenabstrichen gefunden. Nach 14 Tagen war wie erwartet auch die Menge Antikörper gegen virales Protein sehr hoch, was die Immunität erklärt.

15. März: was sind Antikörper und wo kommen sie bei Virusinfektionen zum Einsatz?

Antikörper sind ein wichtiges Thema bei Infektionen. Antikörper sind Proteine, die von Zellen unseres Immunsystem hergestellt werden. Mit ihrer Hilfe erkennen Abwehrzellen, was aus dem Körper entfernt werden muss. Antikörper erkennen Viren, aber auch bspw. ein transplantiertes Organ; daher ist nach Transplantationen oft die sogenannte Immunsuppression notwendig. Bei Autoimmunkrankheiten richten sich Antikörper gegen das eigene Gewebe.
Im Laufe unseres Leben macht unser Immunsystem eine gigantische Sammlung von Antikörpern gegen allerlei Viren, die dann bei einer neuen Infektion sofort zum Einsatz kommen. Kinder haben dagegen ein „naives“ Immunsystem, und werden deswegen öfters krank. Bei einem neuen Virus wie in der jetzigen Pandemie sind aber auch Erwachsene nicht geschützt!
Wenn im Blut eines Menschen Antikörper gegen das neue Virus vorhanden sind, ist das ein Zeichen, dass eine Infektion (vielleicht unbemerkt) stattgefunden hat. Das ist das Prinzip der serologischen Tests (siehe Beitrag vom 24. Februar).
Antikörper können auch als Medikament verwendet. Bei Ebola hat das teilweise funktioniert, teilweise nicht. Eine neue Studie hat nun einen Antikörper gegen SARS-CoV-2 beschrieben, der im Zellkulturmodell wirkt, und damit eine interessante Spur in Richtung eines Medikamentes ist.
Schlussendlich sind Antikörper ein sehr wichtiges Werkzeug im Labor. Damit können wir bspw. schnell prüfen, ob und wie sehr Zellen, auf die wir Virus gegeben haben, tatsächlich infiziert sind.

14. März: Wie lange und wo ist das Virus in infizierten Menschen vorhanden, und was bedeutet das für Ansteckungen und Quarantäne?

Zwei Studien zeigten, dass nach zwei Wochen nach Beginn der Symptome kaum mehr Virus vorhanden war in Hals- und Nasenabstrichen. Vorher ist die Menge infektiöser Viren in Auswurf aber sehr hoch, was die schnelle Verbreitung erklären könnte, und auf jeden Fall Quarantäne für Erkrankte rechtfertigt.
In Stuhlproben wurde virales Erbgut nachgewiesen, aber keine infektiösen Partikel. Das ist sehr wichtig, weil bei SARS-CoV-1 vor 17 Jahren eine Verbreitung über Abwässer beobachtet wurde. Zudem vermehrt sich das SARS-CoV-2 im Gegensatz zu SARS-CoV-1 viel häufiger in den oberen Atemwegen (Nase, Hals) statt in den unteren Atemwegen (Lunge). Das ist ein Muster typisch für Erkältungsviren, und könnte den milden Verlauf vieler Erkrankungen erklären.
Links zu den Studien:
https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMc2001737
https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.03.05.20030502v1

13. März: eine neue epidemiologische Studie zu Ansteckungsraten und Inkubationszeiten

Die enge Überwachung von mit dem Coronavirus infizierten Personen und nahen Kontakten in China ermöglicht sehr genaue Studien von Übertragungswegen und dem Verlauf der Infektion. Das CoronaInfo heute zu einer Studie aus Shenzhen, mit folgenden wichtigsten Erkenntnissen:

– Wenn eine Person im Haushalt erkrankt ist, wird durchschnittliche jede sechste weitere Person im selben Haushalt angesteckt.

– Der Prozentsatz Angesteckter bei engen Kontakten ist 6-9 Prozent. Ansteckungsraten (ob im selben Haushalt oder unterwegs) sind sehr ähnlich bei allen Altersgruppen, bei 60-70jährigen etwas höher. Kinder stecken sich also ähnlich leicht an wie Erwachsene, haben aber deutlich mildere Symptome.

– Die Inkubationszeit (Zeit zwischen Ansteckung und ersten Symptomen) ist knapp fünf Tage. Bis zu einer vollständigen Erholung dauert es ungefähr vier Wochen (nicht mehr ansteckend ist man schon früher).

12. März: warum hilft Hände waschen?

Während die Zahl täglicher neuer Fälle in China gegen Null geht, gibt es nun in vielen Ländern weltweit mehrere hundert neu Infizierte pro Tag. Wie schon lange gesagt, ist Händewaschen für alle sehr wichtig. Das #CoronaInfo heute zur Frage: warum eigentlich? Der Grund liegt in der biochemischen Struktur der Viren. Wie unsere Zellen, und einige Abteilungen in der Zelle drin, sind sie mit einer aus Fett bestehenden Hülle umgeben. Das liegt daran, dass Viren aus unseren Zellen herauskommen: ihre Hülle wird aus diesen sogenannten Membranen der menschlichen Zellen gebaut. Seife löst Fett auf, deswegen benutzen wir Seife um Geschirr zu waschen – und um die Hüllen der Viren, die auf unseren Händen kleben, aufzulösen. Dadurch sind die Viruspartikel nicht mehr infektiös. (siehe auch https://www.smithsonianmag.com/science-nature/why-washing-your-hands-so-important-anyway-180974355/)

11. März: wird es besser mit wärmerem Wetter?

Eine wichtige Coronavirus-Frage zur Zeit: wird die Epidemie durch wärmere Temperaturen abgeschwächt? Das #CoronaInfo zu einigen aktuellen Studien – vorerst aber: grundsätzlich treten Atemwegserkrankungen wie Grippe oder Erkältungen häufiger im Winter auf, die Grippe bspw. meist ab Ende Januar. Viele verschiedene Faktoren tragen jeweils ein wenig dazu bei: kalte/trockene Luft macht die Schleimhäute anfälliger, im Winter sind wir öfters eng zusammen in schlecht belüfteten Räumen, UV-Strahlung, Luftfeuchtigkeit usw.
Ob das bei SARS-CoV-2 aber auch so ist, muss sich weisen. Da mit zwei Monaten Epidemie noch keine Daten über Jahreszeiten hinweg verfügbar sind, haben zwei Studien („The role of absolute humidity on transmission rates of the COVID-19 outbreak“ und „Temperature Significantly Change COVID-19 Transmission in 429 cities“) versucht, über chinesische Regionen mit unterschiedlichem Klima hinweg eine Aussage zu treffen. Das ist schwierig zu bewerkstelligen; die Schlussfolgerungen sind vorsichtig zuversichtlich. Die dritte Studie („Projecting the transmission dynamics of SARS-CoV-2 through the post-pandemic period“) modelliert, auch basierend auf Daten von anderen, harmloseren Coronaviren (OC43 und HKU1), eine Vorhersage zu treffen, wie die Epidemie in den USA weitergeht. Die Schlussfolgerung ist hier eher, dass die Anzahl Infektionen etwas zurückgehen wird, über den Sommer hinweg aber beständig relativ hoch sein wird.
Insgesamt lässt sich also keine klare Vorhersage treffen über den Effekt wärmerer Temperaturen – Vorsichtsmaßnahmen sind weiterhin angebracht.

10. März: wer ist besonders gefährdet?

Das CoronaInfo heute zur Frage: welche Menschen sind durch das Coronavirus besonders gefährdet? Dass ältere Menschen besonders anfällig sind, ist bekannt. Eine neue Studie aus Wuhan zeigt nun, welche Faktoren zudem auf eine erhöhte Gefährdung hinweisen. Dazu gehören bspw. Bluthochdruck, verengte Herzkranzgefäße, Schnellatmigkeit, und auch generell schlechter Zustand der Organe. Es ist daher wichtig, dass solche RisikopatientInnen schnell ins Krankenhaus kommen können! (siehe auch Beitrag vom 3. März)

9. März: Verbreitet sich das Virus schon seit Januar?

Mit stark steigenden Fallzahlen in vielen Ländern das CoronaInfo zur Frage: ist das Coronavius eigentlich schon viel länger da als gedacht? Ende Januar gab es ja den kleinen lokalen Ausbruch in Bayern, und seit zwei Wochen ist das Virus plötzlich überall. Ob das Virus schon seit Januar sich in Europa verbreitet hat, ist natürlich schwierig zu sagen. Es gibt aber eine interessante Beobachtung dazu: Mitte Januar wurde ein Viruserbgut im US-Bundesstaat Washington bestimmt, dass eine ganz bestimmtes Merkmal hatte. Dieses Merkmal taucht auch in allen jetzigen im Staat Washington untersuchten Viren auf – und ist ein Hinweis darauf, dass sich das Virus seit Mitte Januar verbreitet hat, und erst jetzt so wirklich in der Breite sichtbar wurde.

Wer die Daten selber genauer anschauen will: auf https://nextstrain.org/ncov sind die Daten verfügbar. Die Sequenz „WA1“ wurde Mitte Januar im US-Bundesstaat Washington identifiziert, die folgenden ab Mitte Februar sind als „WA2“ aufgeführt.

8. März: wie funktioniert der Virus-Test?

Da ja jetzt ständig und überall auf Virus getestet wird, das CoronaInfo dazu, wie dieser Test genau funktioniert: Wie werden Viren in Rachen- und Nasenabstrichen nachgewiesen?

Kurzfassung: mit einer gängigen Labormethode wird geprüft, ob Erbgut des Virus in Abstrichen aus Nase oder Rachen (die Sekret und Zellen beinhalten) enthalten ist.

7. März: Interview mit dem „P. S.“

Mit der Zürcher Wochenzeitung „P. S.“ habe ich über Corona- und andere Viren gesprochen: https://www.pszeitung.ch/einem-neuen-virus-gegenueber-ist-das-immunsystem-erst-mal-naiv/

Und weiterhin: alle eure Fragen einfach hier in den Kommentaren deponieren oder als Nachricht schicken!

6. März: eine mögliche Spur zu einem Medikament in einer aktuellen Publikation

Das CoronaInfo von heute zu einer aktuellen Publikation von Leuten aus Göttingen/Hannover/Berlin/Murnau: in der Studie wird das SARS-CoV-1 von 2002/2003 mit dem neuen SARS-CoV-2 verglichen, in Bezug wie die Viren in unsere Zellen reinkommen. Beide brauchen das Oberflächenprotein ACE2 (siehe Beitrag vom 3. Februar), um an die Zellen anzudocken. Danach kommt das Protein TMPRSS2 zum Zug. TMPRSS2 ist eine Protease, d.h. ein Protein das andere Proteine schneidet. Proteasen sind in vielen biologischen Prozessen wichtig, und daher oft Ziele von Medikamenten.
Sogenannte „Proteaseinhibitoren“ blockieren dann die Funktion der Proteaseinhibitoren. Ein solcher Inhibitor names Camosat gegen TMPRSS2 blockierte im Zellkulturmodell die Virusinfektion; andererseits wird es schon klinisch getestet gegen Pankreasentzündung. Das bedeutet, dass es für die Anwendung im Menschen grundsätzlich geeignet ist.
Haben wir damit ein Medikament gegen das Virus? Nein! Aber es ist eine von hunderten Spuren, die zur Zeit erarbeitet werden. Und eine von diesen Spuren kann durchaus einmal zu einem Medikament gegen das Virus führen.

5. März: gibt es eine aggressivere Virusvariante?

Das CoronaInfo zur Frage: gibt es, wie gestern berichtet, eine aggressivere Virusvariante? Mit teilweise reißerischen Titeln wurde von einer Studie berichtet, die zwei Virusvarianten beschrieb (S und L, hat aber nichts mit „small“ und „large“ zu tun). Es wird spekuliert, dass die mittlerweile weiter verbreitete L-Form aggressiver sei.
Als Hintergrund: es sind mittlerweile über 100 Virus-Erbgutsequenzen verfügbar sind. Das Erbgut umfasst 30000 Buchstaben, bei 2 unterscheiden sich S und L. Die Studie postuliert nun „Selektion“ als Grund für die Ausbreitung von L, d.h. L ist besser an den Menschen angepasst („fitter“) und breitet sich schneller aus. Das lässt sich aber nicht belegen; die (m.E. wahrscheinlichere) Alternative, nämlich dass sich eine Variante zufällig mehr verbreitet („Gendrift“, siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Gendrift) ist genauso möglich. Insbesondere wurde eine solche „Drift“, sogar in Richtung einer weniger aggressiven Variante, bei SARS 2002/2003 festgestellt (siehe CoronaInfo vom 26. Februar).

4. März: Welche Symptome werden bei Infektion beobachtet?

Das heutige CoronaInfo nochmals zu Symptomen der vom Virus SARS-CoV-2 verursachten Krankheit Covid-19 – ein Report aus China fasst die Symptome und Krankheitsverläufe von 1000 PatientInnen zusammen: nach wie vor sind Fieber und Hustern wichtigste Symptome, wobei sich das Fieber erst mit der Zeit entwickelt und eher selten über 39 Grad steigt. Schnupfen/Durchfall/Erbrechen sind selten, womit sich die Covid-19 auch von anderen Krankheiten unterscheiden lässt.

3. März: Was können wir von China lernen?

Mit einer zunehmenden Coronavirus-Fallzahl in vielen Ländern, das (wohl nicht einzige) CoronaInfo zur Frage: was können wir von China lernen? Eine Studie hat festgestellt, dass die Sterblichkeitsrate in Prozent höher ist, wenn die Zahl Infizierter insgesamt höher ist – die daraus gefolgterte Hypothese ist: wenn es viele Fälle gibt, sind die Krankenhäuser überlastet, und die schweren Fälle erhalten nicht die notwendige Pflege, und sterben. Also Lektion würde daraus folgern, das strikt nur die schwersten Fälle in die Krankenhäuser gehen, und ansonsten die Leute zu Hause bleiben sollen – um denjenigen Platz zu machen, die es wirklich brauchen.

2. März: Filme, Angst, Viren

Das neue #Coronavirus ist nun in fast allen Ländern angekommen, mit stark steigenden Fallzahlen bisher vor allem in Südkorea und Italien. Das #CoronaInfo von heute als Lesetipp zu Filmen, Angst und Viren: der Kulturwissenschaftler Johannes Franzen analysiert, wie Filmen über Virusepidemien uns prägen, der Psychologe Mario Erdheim über Angst und Panik.
– zwei interessante Beiträge, die auch zeigen wie die Sozial- und Geisteswissenschaften zum Umgang mit der Epidemie beitragen können.

28. Februar: wie politisch ist eine Virusepidemie?

Zwei Themen kommen besonders oft vor, siehe auch diesen ZEIT-Artikel.
Erstens, Vorbereitung und Verhalten der Behörden und politisch Verantwortlichen. Wieviel Geld bspw. für Epidemie-Maßnahmen ausgegeben werden, ist eine politische Frage, denn es fehlt dann andernorts bzw. muss über Steuern eingesammelt werden.
Zweitens, der Umgang mit „dem Fremden“, wozu ein Virus ja auch gehört. Jetzt diskutierte Grenzsperrungen sind aus ganz anderen Zusammenhängen bekannt. Ob eine Grenze gesperrt werden muss, lässt sich wissenschaftlich nicht eindeutig beantworten, und ist damit auch eine politische Abwägung.

27. Februar: Der Virologe Prof. Drosten

Das #CoronaInfo heute ist ein Veranstaltungstipp: Prof. Christian Drosten ist Direktor des Virologie-Instituts der Charité Berlin, arbeitet seit 20 Jahren auf Coronaviren und ist weltweit anerkannter Experte. Morgen Freitag Abend hält er einen Vortrag in der FU Berlin. Das NDR macht einen fast täglichen Podcast, ein Porträt (mit einem Zitat von mir ^^) hier.

26. Februar: wie hat sich das SARS-1-Virus 2002/2003 im Laufe der Epidemie verändert?

In verschiedenen europäischen Ländern sind vereinzelte Coronavirus-Fälle aufgetreten. Im heutigen CoronaInfo als Fortsetzung von gestern ein Rückblick auf SARS-CoV-1 im Jahr 2002/2003. Wir hat sich das Virus damals verändert?
Interessant ist, dass es ganz früh in der Epidemie 29 Buchstaben aus seinem Erbgut verloren hat. Dadurch wurde das Virus zwar weniger ansteckend, aber es wurde (zu unserem Glück!) doch die zirkulierende Form, weil die Originalversion zu diesem Zeitpunkt noch zu selten war. Beim aktuellen Stand der neuen Coronavirus-Epidemie würde eine solche abgeschwächte Form wohl wieder verschwinden, weil die Originalversion des Virus ansteckender ist und sich daher „durchsetzt“.

25. Februar: verändert sich das Virus?

Während in China die Anzahl Coronavirus-Neuansteckungen deutlich zurückgegangen sind (aber immer noch gut 500 gestern!) nehmen die Zahlen in Südkorea und Italien schnell zu. Das CoronaInfo von heute zur Frage – hat sich das Erbgut (siehe Eintrag vom 23. Januar) des Virus in den sieben Wochen Epidemie schon verändert? Auf nexstrain.org/ncov sind mittlerweile Erbgutsequenzen von über 100 Viren aus PatientInnen verfügbar, und es gibt bisher kaum Veränderungen. Bisher scheint es also keine Mutationen zu geben, die das Virus gefährlicher machen könnten.

24. Februar: wie funktioniert der neue Virus-Test?

(Mittlerweile gibt es, in Italien und Südkorea, auch außerhalb Chinas Coronavirus-Fallzahlen von über hundert und schnell steigend.) Das #CoronaInfo nochmals zur Frage, wie auf Virus getestet wird, und was ein neuer, in China entwickelter Test bringt. Der übliche Labortest weist direkt das Erbgut des Virus nach, was aber aus technischen Gründen (es ist wenig davon vorhanden und das Molekül ist instabil) nicht ganz einfach ist. Der neue Test ist ein serologischer, d.h. er testet etwas im Blut, und zwar das Vorhandensein von Antikörpern gegen das Virus. Das geht nicht nur sehr schnell und ist sehr empfindlich, sondern ist auch noch Wochen nach Infektion (d.h. wenn kein Virus mehr im Körper ist, aber noch Antikörper im Blut) anwendbar. Somit kann im Nachhinein auch festgestellt werden, wie weit sich das Virus tatsächlich in der Bevölkerung ausgebreitet hat.
[Nachtrag 15. März: der Test ist noch nicht weltweit zugelassen/verfügbar, siehe https://www.sciencemag.org/news/2020/02/singapore-claims-first-use-antibody-test-track-coronavirus-infections]

21. Februar: Schuppentiere als Zwischenwirt?

Das CoronaInfo heute nochmals zur Frage von welchem Tier das Virus auf Menschen übergesprungen ist – tatsächlich von Schuppentieren, wie vor drei Wochen vermutet?
Eine jetzt publizierte Analyse hat Proben von geschmuggelten Schuppentieren untersucht, die 2017/2018 vom chinesischen Zoll beschlagnahmt wurden. Darin wurden Coronavirus-Erbgutsequenzen gefunden, die dem neuen SARS-CoV-2 sehr ähnlich sind – wenn aber nicht ganz so ähnlich wie ein Virus aus Fledermäusen von 2013. Insgesamt stützt die Analyse aber die These, dass tatsächlich Wildtiere (Schuppentiere oder andere) als „Zwischenwirt“ zwischen Fledermaus und Mensch in Frage kommen. Die AutorInnen schreiben daher auch deutlich, dass der Verkauf von Wildtieren strikt verboten werden muss.

19. Februar: geht das neue Virus wieder weg?

(In China steigt die Anzahl Coronavirus-Fälle gegen 80000.) Zunehmend wird gesagt, dass sich das Virus längerfristig und global festsetzen könnte. Das CoronaInfo zur Frage: Gibt es das für andere Viren auch?
Ja – und ganz unterschiedlich. Auf der einen Seite verändert sich bspw. das Grippevirus jedes Jahr, und eine neue Form geht um die Welt geht. Auf der anderen Seite ist das Erbgut von Herpesviren relativ konstant. Sie wohnen zwar in 60-100% der Weltbevölkerung, das Immunsystem kennt sie aber und hält sie meist gut unter Kontrolle. Das neue SARS-CoV-2 wird sich wohl, wie viele Erkältungsviren, dazwischen einordnen – und damit eine der vielen Virenarten werden, die uns ständig begleiten.

17. Februar: kommt das Virus aus einem Labor?

Immer wieder wird vermutet, das neue Coronavirus SARS-CoV-2 käme aus einem Labor. Für ein „erfolgreiches“ Virus braucht es zwei Dinge: viele verschiedene Viren (durch Varianten im Erbgut der Viren oder Kombination unterschiedlicher Viren) hervorzubringen, und diejenigen auszuwählen, die sich am besten weiterverbreiten. Beides ist im Labor an sich möglich (bspw. mit Grippeviren, Text von 2013). Unvorstellbar viel größer sind aber die Mutations- und Testkapazitäten in der Natur: nicht fassbare Zahlen von Viren in Milliarden von Tieren, die sich ständig verändern, und dem härtesten Test ausgesetzt sind, der tatsächlichen Lebenswelt (und nicht einfach Labortieren). Die Viren, die wie schon kennen, kommen aus der Natur. Und daher ist es am wahrscheinlichsten, dass das neue Virus SARS-CoV-2 auch daher kommt.

14. Februar: welche wissenschaftliche Disziplin macht was zum Verstehen und Eindämmen des Virus?

Diesmal als Video, gemacht von Felix Petermann/Max-Delbrück-Centrum, das es hier zu sehen gibt: https://www.facebook.com/MaxDelbrueckCentrum/videos/598095377703314/ (oder alternativ auf Twitter: https://twitter.com/MDC_Berlin/status/1227630472924102656/video/1)

13. Februar: Warum die plötzlich so stark gestiegene Fallzahl?

14000 neue Fälle von COVID19, der vom neuen Coronavirus verursachten Krankheit!? Das CoronaInfo zu Messungen und Zahlen (siehe auch den Eintrag vom 29. Januar) – Hauptgrund für diesen großen Sprung ist eine Änderung in der Definition, wer infiziert ist. Bisher war ein genauer Labortest dafür notwendig. Dieser Test wurde nun so eingeschätzt, dass er zu viele „falsch negative“ Resultate liefert, d.h. jemand ist infiziert, obwohl der Test nein sagt.
Der Anteil „falsch negativer“ Resultate einer biologischen Messung ist so wichtig wie schwierig zu messen. Ob die neue Zählweise (basierend auf Computertomographie / CT) besser ist, oder andersrum zuviele „falsch positive“ erzeugt (also Fälle die als infiziert bezeichnet werden, es aber nicht sind), muss sich weisen. Wie immer aber gilt: jede biologische Messung darf nicht als absolute Wahrheit genommen werden, sondern als Versuch, einen Zustand mit einer Zahl abzubilden.

12. Februar: Namen für Virus und Krankheit

In China wurden bisher gut 44000 Coronavirus-Infizierte gemeldet, sowie 1100 Todesopfer. Wie erhofft, ist damit die Sterblichkeitsrate deutlich gesunken. Das CoronaInfo heute kurz und einfach – das Ding hat einen Namen! Das Virus heißt SARS-CoV-2 (Hashtag #SARSCoV2), die Krankheit Covid-19 (Coronavirus disease 2019, Hashtag #COVID19).

11. Februar: Rückblick auf bisher sechs Wochen Epidemie

Das CoronaInfo heute ist ein Rückblick – in der Berliner Zeitung haben Melanie Brinkmann (Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung und Technische Uni Braunschweig) und ich die bisher sechs Wochen Epidemie und wichtigste Erkenntnisse bisher zusammengefasst: https://www.berliner-zeitung.de/gesundheit-oekologie/coronavirus-berlin-gegen-die-seuche-aus-wuhan-wird-wie-im-zeitraffer-geforscht-li.75845

10. Februar: wo kommt das Virus her?

(Die Anzahl Coronavirus-infizierten in China hat die Schwelle von 40000 Menschen erreicht.) Das heutige #CoronaInfo zur Frage: wo kommt das Virus her, und was hat das Schuppentier damit zu tun? Relativ gut bestätigt ist, dass der Ursprung des Virus in Fledermäusen war. Das bedeutet aber nicht, dass es davon eine direkte Übertragung auf den Menschen gab. Bei Viren gibt es oft „Zwischenwirte“; beim MERS-Coronavirus, das auch von der Fledermaus kommt, sind dies Dromedare, die das Virus auf den Menschen übertragen. Beim neuen Coronavirus sorgte in den letzten Tagen die Hypothese für großes Aufsehen, dass Schuppentiere (Pangolins) der Zwischenwirt seien – das ist bisher aber erst eine Pressemitteilung einer Universität! Entsprechend ist diese Idee vorsichtig zu sehen.

7. Februar: was bedeutet „Virus im Labor züchten“?

In China sind es mittlerweile über Dreißigtausend Coronavirus-Fälle, bei den PatientInnen in Deutschland ist der Krankheitsverlauf glücklicherweise sehr mild. Das CoronaInfo von heute geht wieder ins Labor: was bedeuten die Berichte, dass das Virus „im Labor nachgezüchtet“ wurde?
Wenn wir Experimente mit Viren machen, brauchen wir große Mengen davon (weil wir viele Dinge versuchen und das meiste nichts ergibt). Das Virus kommt ursprünglich von Erkrankten, und wird im Labor auf Säugetierzellen gegeben, die in Plastikschalen wachsen. Sie haben kein Immunsystem, deswegen vermehrt sich das Virus sehr schnell. Nach einigen Tagen enthält die Nährflüssigkeit der Zellen große Mengen Viren, die wir einfrieren und für Experimente wie die Einzelzellsequenzierung verwenden (siehe Eintrag vom 30. Januar).

6. Februar: sind Menschen ohne Symptome, aber schon mit Virus in sich, ansteckend?

(Bislang sind 28000 Menschen am neuen Coronavirus erkrankt.) Sind Menschen ohne Symptome, aber schon mit Virus in sich, ansteckend? Diese Frage ist sehr wichtig, um die richtigen Maßnahmen gegen die Ausbreitung der Epidemie zu treffen. Ein erster Bericht letzte Woche beschrieb einen Fall, dass diese „asymptomatische Ansteckung“ tatsächlich stattfinden kann. Jetzt zeigte sich aber, dass es eine Ungenauigkeit gab, und das so nicht stimmt (ganze Geschichte hier). Das ist eine Erleichterung, aber wie oft in der Wissenschaft gilt: es braucht mehr Forschung, um die Frage einigermaßen sicher zu beantworten und die entsprechenden Maßnahmen empfehlen zu können.

4. Februar: Was hat eine Virusepidemie mit Rassismus zu tun?

(Bisher 20000 Fälle des neuen #Coronavirus.) und was hat eine Virusepidemie mit Rassismus zu tun? Bei SARS im Jahr 2003 gab es auch einen starken Ausbruch in Toronto/Kanada, einer multikulturellen Stadt mit vielen chinesischstämmigen EinwohnerInnen. Ein Aufsatz von 2006 zeigt, wie sehr sich die Angst vor dem Virus mit der Angst vor anders aussehenden Menschen verbunden und entsprechend zu rassistischem Verhalten geführt hat. Genau das sehen wir auch jetzt: Menschen werden allein wegen ihres „chinesischen“ Aussehens ausgegrenzt.

3. Februar: wie kommt das Virus in unsere Zellen rein?

(In China sind es nun insgesamt gut siebzehntausend Fälle des neuen Coronavirus, davon wohl einige wieder gesund). Das CoronaInfo zur Frage: wie kommt das Ding eigentlich in unsere Zellen rein? Menschliche Zellen sind übersät mit „Rezeptoren“, d.h. Proteine auf der Zelloberfläche, die u.a. der Zell-Zell-Kommunikation dienen. Der Insulinrezeptor bspw. registriert Insulin im Blut als Signal, dass die Zelle jetzt Zucker aufnehmen muss. Viren verwenden Rezeptoren als Eingang in die Zelle. Spezielle Proteine auf der Oberfläche des Viruspartikels binden an den Rezeptor, und danach in die Zelle aufgenommen.
Für das neue Virus ist „ACE2” der Rezeptor, wie für viele andere Coronaviren auch. Wie oft hat die eigentliche Funktion von ACE2 (was mit Blutdruck) wenig mit dem Virus zu tun. Wichtig ist, auf welchen Zellen ACE2 sitzt: nämlich auf Zellen in den Atemwegen und in der Lunge, wo das Virus sich ausbreitet und Lungenentzündungen verursacht.

1. Februar: Wilde Theorien über Coronaviren

(Bisher 11800 Fälle in China). Weltweit werden Behauptungen verbreitet, dass das neue Coronavirus von Menschen im Labor gebaut worden sei. Ein „Beweis“ dafür ist ein Preprint, der folgert, dass Teile des neuen Coronavirus aus dem AIDS-Virus stammen. Warum das sehr unwahrscheinlich ist, zeige ich hier.

31. Januar: unseriöse Videos über die Virusepidemie

Was auch herumgeht mit dem Coronavirus: extrem zweifelhafte und unseriöse Videos auf Youtube usw. Oft wird bspw. behauptet, dass wichtige Informationen verschwiegen werden, oder der Ausbruch viel schlimmer sei als gemeinhin berichtet. Dieses Videos haben teilweise mehrere Hunderttausend Views. Sie nutzen auch die Unsicherheit von Seiten der Wissenschaft (bspw. Übertragungsraten), um Stimmung zu machen. Ihre vermeintliche Gewissheit ist daher ein Mittel, um unseriöse Videos als solche zu entlarven. Siehe dazu auch diesen Artikel.

30. Januar: Ein Blick in unser Labor

(In China mittlerweile gut 7700 Fälle des #Coronavirus, außerhalb weiterhin nur vereinzelte.) Heute ganz praktisch: mit drei Bildern von einer Einzelzellsequenzierung, mit der wir im Max-Delbrück-Centrum Virusinfektionen untersuchen.

Vorbereitung:

bild1

Die Einzellzellsequenzierung basiert auf „Mikrofluidik“, winzige Kanäle, in denen Zellen mit den „Analysekügelchen“ gemischt werden. Das weiße sind kleine Rührmagneten, 4mm groß:

bild2Wir verwenden eine spezialisierte Maschine, das Nadia-System der Firma Dolomite Bio – wie eine Besucherin mal gemeint hat, ein 60000 Euro teures Waffeleisen:

bild3

 

29. Januar: Messwerte in der Biologie

Es sind nun knapp 6000 Fälle in China und 4 in Deutschland. Heiß diskutiert wird auf Twitter der R0-Wert (wie viele andere Personen jemand durchschnittlich ansteckt, siehe diese gute Zusammenfassung).
Alles was wir in der Biologie messen, ist fehlerbehaftet, weil Biologie so komplex ist. Es ist bspw. anzunehmen, dass die tatsächliche Anzahl Fällen von Coronavirus-Erkrankten höher ist als die Zahlen. Möglicher Grund: nicht alle infizierten Personen werden diagnostiziert, weil sie bspw. keine Symptome zeigen („systematischer Messfehler“). Wie groß der Fehler aber ist, kann niemand genau sagen. Es werden also verschiedene Annahmen und Modelle verwendet, wodurch dann sehr unterschiedliche R0-Werte herauskommen.

28. Januar: Wie verändert sich das Virus im Laufe der Epidemie und was bedeutet das?

(Über 4500 Fälle weltweit, der erste Fall in Deutschland.) Veränderungen bedeuten, dass sich im Erbgut des Virus (siehe auch 23. Januar) einzelne der 30000 “Buchstaben” verändern. Diese Veränderungen entstehen beim Vervielfältigen des Erbguts in den infizierten Zellen der infizierten Menschen. Viren machen das relative ungenau, deswegen entstehen Veränderungen bei einer Epidemie über einen Zeitraum von Tagen und Woche. Einige davon sind auf https://nextstrain.org/ncov gezeigt. Damit lassen sich “Stammbäume” machen und Infektionswege zeigen. Wichtig ist aber vor allem, früh zu erkennen, ob Veränderungen entstehen die das Virus gefährlicher machen.

27. Januar: Wie war das damals bei SARS, 2002/2003?

Mittlerweile sind es 2744 Menschen, die in China bestätigt am neuen Coronavirus erkrankt sind (50 außerhalb Chinas). Beim nah verwandten SARS-Virus 2003 waren es schlussendlich gut 8000 Fälle, davon 1755 in Hong Kong.
Der erste Patient war ein Medizinprofessor, der am 21.2.2003 nach Hong Kong kam, und am Tag danach ins Krankenhaus. Zur Verbreitung beigetragen hat evtl. eine Übertragung via Abwassersystem in einem Wohnkomplex. Für einige Wochen stieg danach die Fallzahl exponentiell an, bis es zu Stabilisierung Rückgang kam. Wesentlichste Faktoren für die Bekämpfung waren: 1. Weit verbreitetes Bewusstsein für die Krankheit. 2. schnelle Hospitalisierung (von 5-10 Tagen nach ersten Symptomen im Februar bis hin zu 0-2 Tagen im März/April). 3. Quarantäne für PatientInnen von bis zu 13 Tagen.

25. Januar: Wie verläuft die Krankheit?

In China sind gestern 400 Fälle dazugekommen (insgesamt bisher 1300), in Europa wurden drei Fälle in Frankreich gesehen. Ein Report der ersten 41 Fälle in Wuhan zeigt: wichtigste erste Symptome waren Fieber (bei Erkältungen unüblich), trockener Husten und Müdigkeit. Auf Grund der Lungenentzündung war im Krankenhaus häufig Sauerstoffgabe notwendig.
Knapp die Hälfte der PatientInnen (alle mit Krankheitsbeginn im Dezember) waren nicht auf dem fraglichen Markt, was vermuten lässt dass es schon zu Beginn Mensch-zu-Mensch-Übertragungen gab.

24. Januar: Warum bricht das neue Coronavirus gerade in China aus?

Das #CoronaInfo zur Frage von Viren und sozialen Praktiken – der Verkauf von lebendigen Tieren auf Märkten in China und das auch sonst enge Nebeneinander von Mensch und Tier begünstigt natürlich die Übertragung von Tier auf Mensch. Das heißt aber nicht, das wir hier alles besser machen: ein Virus verbreitet sich, wenn die Rahmenbedingungen stimmen. Jeden Winter erleben wir, zum Glück aber meist harmlose (Ausnahme: Grippe!) Virusepidemien (Erkältungen, Magendarm), begünstigt durch die Art wie wir oft einander nahe genug sind für Tröpfchen- und Schmierinfektionen. Ebola ist auch deswegen in Westafrika verbreitet, weil Begräbnisrituale Kontakt mit den Toten beinhalten, wodurch es leicht zu Ansteckungen kommt.

23. Januar: Welche Rolle spielen Twitter und „Open Science“ in der jetzigen Coronavirusepidemie?

Ohne Twitter wäre es wohl nicht möglich, so schnell Infos aller Art zu verbreiten & zu diskutieren. Seit Ende Dezember wurden von WissenschaftlerInnen aus China Infos weitergeleitet. Schon in der ersten Januarwoche gab es die ersten Sequenzen des viralen Erbgutes, was bspw. dem Virologieinstitut der Berliner Charité ermöglicht hat, einen Test zu entwickeln, der sofort publik gemacht wurde. Die Plattform biorxiv ermöglicht, erste Studien (Beispiel) sofort zu teilen, die dann auch auf Twitter diskutiert werden. Das Netz ermöglicht so vorbildliche Transparenz und Geschwindigkeit, die für die Bekämpfung der Epidemie zentral sind.

23. Januar: Haben Coronaviren Gene?

Ja, wie alles was sich auf dieser Erde vermehrt, aber ganz anders organisiert als wir. Das Erbgut des Virus wird bei der Infektion in menschliche Zellen eingebracht, und dort vermehrt sich das Virus. Das Viruserbgut ist viel kleiner als unseres (Dreißigtausend vs drei Milliarden Buchstaben). Es ist besteht aus dem RNA-Molekül (Mensch: DNA), das in menschlichen Zellen als kurzzeitiger Informationsträger dient. Auf diesen 30000 Buchstaben drängen sich knapp zehn Gene des Virus. Das menschliche Genom wirkt daneben wie ein elegant angerichter großer Teller in einem Sternerestaurant mit edlen Häppchen neben einer Portion Pommes mit Majo.

22. Januar: Was hat es mit der Tier->Mensch-Übertragung des neuen Coronaviruses auf sich?

Viele Viren können zwischen Tierarten hin- und herwechseln. Oft ist ein Virus in einer Art sehr gefährlich, in einer anderen nicht. Bspw. ist das für Menschen oft tödliche Ebolavirus für viele Fledermausarten, die das Virus übertragen, harmlos.
Um die Art zu wechseln, müssen zufällige Anpassungen im Virus enstehen. Beispiel Vogelgrippe: Vögel haben leicht höhere Körpertemperaturen, für eine Übertragung Vogel -> Mensch (wie bspw. bei der „Vogelgrippe“) muss das Virus fähig werden, sich auch bei tieferen Temperaturen zu vermehren. Weitere Anpassungen sind dann notwendig, wie beim neuen Coronavirus, dass auch Mensch-zu-Mensch-Übertragungen möglich werden.
Eine Virusfamilie, die in Europa oft von Nagern übertragen wird, sind die „Bornaviren„, nach der sächsischen Stadt Borna (südlich von Leipzig) benannt!

Seit einigen Tagen kursieren zahlreiche wilde Theorien über das neue Coronavirus, bspw. dass es „menschengemacht“ sei und absichtlich oder aus Versehen freigesetzt wurde. Weit und schnell verbreitet hat sich gestern die Idee, dass Teile von einem Gen des neuen Coronavirus aus dem AIDS-Virus (HIV) stammen, was als Beweis genommen wurde, dass das Virus im Labor zusammengebaut wurde. Ursprung war dieser „preprint“*, der, wie ich hier kurz zeige, ziemlich absurde und schlechte Wissenschaft ist.

Was wurde gemacht? Die Studie schaut ein bestimmtes Virusprotein an, das „Spike“-Protein, das auf der Oberfläche von Viruspartikeln ist und an bestimmte Proteine an menschlichen Zellen bindet. Verglichen wird das Spike-Protein vom neuen Coronavirus mit dem des SARS-Virus, ein verwandtes Coronavirus, das 2002/2003 eine Epidemie ausgelöst hat.

Protein bestehen aus 20 Aminosäuren**. Ein Protein kann man sich daher als „Text“ aus 20 Buchstaben vorstellen, im Bereich 100-2000 Buchstaben lang. Im Vergleich zu SARS sind beim neuen Coronavirus an vier Stellen zwischendrin 4-8 lange Buchstabenfolgen dazugekommen – wie wenn in einem Text zusätzliche Wörter eingefügt werden. Diese „Inserts“ findet man auch in HIV-Proteinen, woraus dann gefolgert wird, dass die „irgendwie“ übertragen wurden.

Einerseits sind diese „Inserts“ in ganz vielen Proteinen von ganz verschiedenen Wesen zu finden. Das ist bei kurzen Sequenzen nicht überraschend – das Wort „überraschend“ findet sich ja auch in Millionen von Büchern. Andererseits zeigt auch ein Vergleich des Spikeproteins des neuen Coronavirus (YP_009724390 im Bild unten) mit den Spikeproteinen von zwei Fledermaus-Coronaviren (AVP78042 und WHR63300), dass Inserts an diesen Stellen auch in diesen beiden Viren zu finden sind:

Spikeprotein_alignements

Was sieht man da? Wenn die Proteine gleich sind, sind die Buchstaben rot. Das ist vor allem im zweiten Teil so. Das bedeutet also, dass die zweite Hälfte des Spikeproteins „evolutionär besser konserviert“ ist. Das Erbgut von Viren verändert sich sehr schnell, im Bereich von Wochen. Teile, die sich nicht verändern, sind wichtig für die Funktion, es besteht „Evolutionsdruck“ darauf. Das ist nicht der Fall für die erste Hälfte des Proteins, wo viel blau und schwarz zu sehen ist, die Proteine der verschiedenen Viren sind sich da also wenig ähnlich. Diese Bereiche verändern sich sehr schnell, Buchstaben werden ausgetauscht und ganze Wörter eingefügt. Die Inserts sind also insbesondere in Fledermausviren, und nicht komplett neu.

Zusammengefasst: dieser Vergleich stützt die gängige These, dass das neue Virus weniger ein „neues SARS“ ist, sondern direkt oder indirekt aus Fledermäusen übertragen wurde. Das wird auch durch die letzten 15 Jahre Coronavirus-Forschung gestützt. Die Hypothese, dass die „Inserts“ aus HIV stammen ist, wie vieles in der Biologie, nicht komplett unmöglich, aber sehr weit hergeholt und vor allem durch die verfügbaren Daten eher widerlegt als gestützt.

 

* „Preprints“ sind nicht begutachtete wissenschaftliche Artikel, die bspw. auf Plattformen wie bioRxiv publiziert werden. Sie haben sich in den letzten Jahren als sehr wertvoll erwiesen für die Wissenschaft; wir veröffentlichen unsere Studien auch dort, bevor sie dann später, begutachtet, in einem Fachjournal erscheinen. Das Beispiel hier zeigt aber auch die Schwächen des Systems.

** Es gibt noch einige Spezialfälle, aber im Wesentlichen sind alle Proteine aller Wesen auf diesem Planeten aus diesen 20 Aminosäuren aufgebaut.