1001 Coronaviren

Eine Blogserie über den aktuellen wissenschaftlichen Stand zum Thema Coronavirus von Prof. Dr. med. emer. Hans Hoppeler.

Nach wie vor müssen wir alles unternehmen nicht angesteckt zu werden. Also so wenig Kontakte wie möglich, keine Restaurantbesuche und schon gar keine Barbesuche. Die Schlüsselfrage bleibt dabei: Wie infektiös ist/sind SARS-CoV-2 Viren wirklich? Alexandra Popa und 38 Co-Autoren vom Research Center for Molecular Medicine of the Austrian Academy of Sciences in Wien haben genau darauf eine Antwort. Es braucht etwa 1000 Viren damit es zu einer Erkrankung kommt. Natürlich sind es nicht genau 1000 Viren – sondern irgendwo zwischen 200 und 4000 Viren. Die genaue Zahl ist nicht so wichtig, wichtig ist, dass wir damit einen Anhaltspunkt haben, wie wir Virus Ausscheidungsraten und Lüftungsmassnahmen gewissermassen quantitativ zu beurteilen haben. Unter Kenntnis der Virus Ausscheidungsraten bei verschiedenen Tätigkeiten (Ruhe, Sprechen oder Singen), lassen sich damit Aussagen zu ‘sicheren’ Expositionszeiten machen. Aber davon mehr in einem nächsten Blog.

Die Arbeit ist peer reviewed und frei zugänglich, sie kann mit der digital object identifier Zahl (DOI) heruntergeladen werden. Setze also einfach – 10.1126/scitranslmed.abe2555 – in deinen Browser ein – und mit einem Klick bist du auf der Originalarbeit. Die Arbeit ist deswegen besonders wichtig, weil sie auf Felddaten beruht, also tatsächlich stattgefundene Infektionen mit SARS-CoV-2. Dabei wurden die detaillierten genetischen Sequenzen dieser Viren untersucht. Das SARS-CoV-2 Virus hat ein RNA Genom von einer Länge von etwas über 30’000 Basenpaaren. Es finden dabei ständig kleine Veränderungen im Genom statt in dem Sinne, dass einzelne Basenpaare ausgetauscht werden. Das hat kaum je einen Einfluss auf die Struktur dieser Viren, wichtig für die Vaccine, gestattet es aber Infekt Cluster genetisch zu unterscheiden. 

Die Forschergruppe um Popa ist es nun gelungen die genaue Sequenzierung (deep sequencing) der Viren bei einer Reihe von Personen Paaren zu machen, wobei jeweils der Virenspender und der Virenempfänger eindeutig identifiziert waren. Aus dem Grad der Unterschiedlichkeit der beiden Viren Sequenzen lässt sich dann eine Engpass Grösse berechnen (bottleneck transmission size) und damit die Zahl, der an der Infektion beteiligten Viren abschätzen. Vereinfachend kann man sich vorstellen, dass bei identischem Virusgenom bei Virenspender und Virenempfänger ein einziges Virus für die Übertragung verantwortlich war. Der Umfang der genetischen Variabilität beim Virenempfänger lässt also auf die Zahl von Viruspartikel schliessen, welche für eine Infektion verantwortlich waren. Je grösser die genetische Variabilität beim Virenempfänger, desto mehr Viren waren an der Übertragung beteiligt. Die Arbeit zeigt übrigens auch die Stärke des Interdisziplinären Ansatzes, welche sich zum Beispiel in der grossen Zahl von Autoren reflektiert. Modernste sequencing technology war nur erfolgreich zusammen mit zuverlässigen Tracing- und Interviewdaten. 

Quelle:
Genomic epidemiology of superspreading events in Austria reveals mutational dynamics and transmission properties of SARS-CoV-2
DOI: 10.1126/scitranslmed.abe2555