Update zur Virusvariante VUI - 202012/01 oder B.1.1.7 (23.12.20)

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Genomische Eigenschaften

Die neue Virusvariante wird durch 23 Mutationen definiert. Es handelt sich um 13 nicht-synonyme Mutationen, 4 Deletionen und 6 synonyme Mutationen. Nicht synonyme Mutation ändern den Bauplan eines Proteins, während synonyme Mutation ihn unverändert lassen. Ein veränderter Bauplan führt in der Regel zu einer mehr oder weniger stark veränderten Struktur eines Proteins. Dies kann Auswirkungen auf die Infektiosität und den Krankheitsverlauf haben und auch Medikamente und Impfungen in ihrer Wirksamkeit beeinflussen.
Die nicht synonymen Mutationen bei der neuen Virusvariante umfassen eine Reihe von Spike-Protein-Mutationen. Das Spike-Protein spielt eine maßgebliche Rolle beim Infektionsvorgang. B.1.1.7 weist eine ungewöhnlich große Anzahl genetischer Veränderungen auf, insbesondere im Spike-Protein. Drei dieser Mutationen haben potenzielle biologische Wirkungen:

Die Mutation N501Y betrifft eine von sechs Schlüsselstellen der Bindung an den menschlichen zellulären Rezeptor ACE2.
Die Deletion 69-70del betrifft ebenfalls die Bindung an den Rezeptor.
Die Mutation P681H befindet sich unmittelbar neben der Furinspaltungsstelle, die am Eindringen der Viren in Zellen beteiligt ist.

Es gibt Vermutungen, dass die ungewöhnlich hohe Zahl von Mutationen sich unter besonderem Selektionsdruck eriegnet hat. Hier wird z.B. an einen alternativen Wirt (z.B. Nerze) oder an einen immungeschwächten Patienten gedacht, diese Vermutungen sind aber eher spekulativ. Ein kürzlich veröffentlichter Fallbericht eines immungeschwächten Patienten, dder dauerhaft mit SARS-COV-2 infiziert war. Über einen Zeitraum von 154 Tagen wurden bei diesem Patienten 10 Mutationen im Spike-Protein nachgewiesen, u.a. auch N501Y.

Mögliche Auswirkungen der Spike-Variante N501Y

Es ist sehr wahrscheinlich, dass N501Y die Rezeptorbindungsaffinität des Spike-Proteins beeinflusst. Diese Mutation kann alleine oder in Verbindung mit der Deletion an Postion 69/70 die Übertragbarkeit des Virus verbessern. Aktuelle Daten zeigen, dass N501Y die Spike-Wechselwirkungen mit menschlichem ACE2 erhöht.
Position 501 befindet sich in einem Bereich, wo neutralisierende Antikörper am häufigsten wirken. Deshalb ist es möglich, dass Varianten an dieser Position die Wirksamkeit von Antikörpern beeinflussen. Von mehreren monoklonalen Antikörpern, die in Studien getestet wurden, zeigte einer (LYCoV016) eine verminderte Fähigkeit, SARS-CoV2-Varianten mit Mutationen an Position 501 zu neutralisieren. Die Variante N501Y war in diese Studien allerdings nicht eingeschlossen. Derzeit sind noch keine Neutralisationsdaten zu N501Y verfügbar.
Über die anderen vorhandenen Spike-Varianten ist bisher wenig bekannt

Auswirkungen auf die Diagnose von Coronainfektionen

Zum Nachweis einer Corona-Infektion werden hauptsächlich PCR-Tests eingesetzt. Dabei werden bestimmte Abschnitte der Virus-RNA vielfach kopiert und können dann nachgewiesen werden. In vielen Nachweissystem wreden dabei drei oder mehr Abschnitte der Virus-RNA vermehrt und nachgewiesen. So ist eine hohe Spezifität gewährleistet und gleichzeitg ist ein Nachweise auch noch möglich, wenn einer der RNA-Bereich durch eine Mutation nicht mehr kopiert werden kann. In Großbritannien nahmen Ende November die Fälle drastisch zu, in denen der RNA-Abschnitt mit dem Gen für das Spike Protein nicht mehr vermehrt werden konnte. So wurde man letzlich auf eine sprunghafte Verbreitung dieser Virusvariante aufmerksam.

Quelle

Investigation of novel SARS-COV-2 variant: Variant of Concern 202012/01

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