Plötzlicher Anstieg in übertragbarer Form von Omicron überrascht Wissenschaftler | Wissenschaft

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Am 7. Dezember 2021, als die Omicron-Variante des pandemischen Coronavirus die Welt zu treffen begann, identifizierten Wissenschaftler offiziell einen verwandten Stamm. BA.2 unterschied sich durch etwa 40 Mutationen von Omicrons ursprünglicher Linie BA.1, aber es verursachte so wenige COVID-19-Fälle, dass es wie ein Nebenschauplatz für sein tobendes Gegenstück erschien.

„Ich dachte: ‚BA.1 hat die Oberhand. Wir werden nie wieder etwas von BA.2 hören“, erinnert sich Mark Zeller, Genom-Epidemiologe am Scripps Research Institute. Acht Wochen später erklärt er: „Es ist klar, dass dies nicht der Fall ist. …Ich bin ziemlich sicher [BA.2] wird auf der ganzen Welt verbreitet sein und bald die dominierende Variante in den meisten, wenn nicht allen Ländern sein.

Zeller und andere Wissenschaftler versuchen nun herauszufinden, warum BA.2 explodiert und was seine Entstehung für den Omicron-Anstieg und die Pandemie im Allgemeinen bedeutet. Schon ein britischer Bericht letzte Woche veröffentlicht und a große Haushaltsstudie aus Dänemark, die heute in Preprint-Form veröffentlicht wurden, weisen eindeutig darauf hin, dass BA.2 von Natur aus leichter übertragbar ist als BA.1, was die Wissenschaftler sich fragen lässt, welche der Mutationen, die sich von ersterem unterscheiden, ihm einen Vorteil verschafft.

Aber bisher scheint BA.2 die Menschen nicht kränker zu machen als BA.1, das selbst ein geringeres Risiko für schwere Krankheiten birgt als Varianten wie Delta und Beta. In Dänemark, wo BA.2 am 21. Januar 65 % der neuen COVID-19-Fälle ausmachte, „sehen wir einen kontinuierlichen und starken Rückgang der Zahl der Patienten auf der Intensivstation und … jetzt einen Rückgang der Zahl von Krankenhauseinweisungen im Zusammenhang mit SARS-CoV-2“, sagt Tyra Grove Krause, Epidemiologin für Infektionskrankheiten bei der staatlichen Gesundheitsbehörde des Landes. Tatsächlich ist die dänische Regierung so zuversichtlich, dass die Variante keine großen Umwälzungen verursachen wird, dass sie am 1. Februar fast alle Pandemiebeschränkungen aufhebt.

Dennoch sagen einige Wissenschaftler voraus, dass BA.2 die Wirkung von Omicron erweitern wird. „Ich schätze, wir werden sehen [BA.2] wodurch ein merklich längerer Omicron-Umlaufschweif entsteht, als es mit gerade vorhanden gewesen wäre [BA.1]aber es wird nicht zu dem Ausmaß der Ausbrüche führen, die wir bei Omicron im Januar gesehen haben“, sagte der Computerbiologe Trevor Bedford vom Fred Hutchinson Cancer Research Center. getwittert 28. Januar. In Südafrika scheint BA.2 bereits den raschen Rückgang der Neuinfektionen einzudämmen, der nach dem Höhepunkt der Omicron-Welle des Landes im Dezember 2021 zu beobachten war.

Obwohl BA.2 weniger als 3 % aller Omicron-Sequenzen in der weltweit führenden Virendatenbank ausmacht, wurde es in 57 Ländern identifiziert – der bisher erste dokumentierte Fall ereignete sich am 17. November in Südafrika. Laut Bijaya Dhakal, einem Molekularbiologen bei Sonic Healthcare in Austin, Texas, der Sequenzdaten überprüfte, die aus acht großen indischen Bundesstaaten heruntergeladen wurden, dominiert es jetzt wahrscheinlich in Indien. In Großbritannien hat sich der Anteil wahrscheinlicher BA.2-Fälle in den 7 Tagen bis zum 24. Januar von 2,2 % auf 4,4 % verdoppelt.

In den Vereinigten Staaten verfolgen die Centers for Disease Control and Prevention BA.2 noch nicht separat. Aber Bedford schätzt, dass es zum 30. Januar 7 % der neuen Fälle in den Vereinigten Staaten ausmachte, gegenüber 0,7 % am 19. Januar. „In jedem Land und im Laufe der Zeit sehen wir, dass die epidemische Wachstumsrate von Omicron BA.2 höher ist als die von Omicron BA.1“, sagt er.

Der Bericht der britischen Health Safety Agency (UKHSA) von letzter Woche bestätigt diese Einschätzung in England und stellt fest, dass sich BA.2 in allen Bereichen, in denen genügend Daten für eine Einschätzung verfügbar waren, schneller verbreitete als BA.1. UKHSA-Daten zeigen auch, dass Ende Dezember und Anfang Januar Die Übertragung war höher bei Haushaltskontakten von BA.2-Fällen mit 13,4 %, als bei Kontakten anderer Omicron-Fälle (10,3 %).

Die dänische Studie, die eine Stichprobe von praktisch jedem, der sich mit COVID-19 infiziert, sequenziert, zeichnet ein dramatischeres Bild. In Haushalten, in denen der erste Fall eine BA.1-Infektion war, waren durchschnittlich 29 % der anderen Personen im Haushalt infiziert. Als der erste Fall BA.2 war, waren 39 % der Haushaltsmitglieder infiziert.

Es war bereits bekannt, dass Omicron Mutationen aufweist, die ihm helfen, Antikörpern zu entgehen, aber die dänischen Forscher fanden auch heraus, dass BA.2 möglicherweise noch besser darin ist, der impfinduzierten Immunität zu entgehen: Diejenigen, die geimpft und geboostert wurden, waren mit dreimal höherer Wahrscheinlichkeit mit BA.2 infiziert wie bei BA.1. Geimpfte, aber ungeimpfte Personen waren etwa 2,5-mal anfälliger und Ungeimpfte 2,2-mal anfälliger. Vorläufige Daten aus dem Vereinigten Königreich zeigten jedoch, dass geimpfte und geboosterte Personen etwa den gleichen Schutz vor symptomatischen Infektionen mit BA.1 oder BA.2 hatten – 63 % bzw. 70 %.

In einem hoffnungsvollen und unerwarteten Ergebnis aus Dänemark übertrugen diejenigen, die geimpft wurden oder geimpft und geimpft wurden, BA.2 im Vergleich zu BA.1 seltener auf Haushaltsmitglieder. Das Gleiche gilt nicht für ungeimpfte Personen, die BA.2 mit der 2,6-fachen Erfolgsrate von BA.1 an ihre Haushaltskontakte übertragen haben.

Während sich Wissenschaftler vor einigen Wochen noch fragten, ob eine frühere Infektion mit Delta oder einer anderen Variante Menschen insgesamt vor Omicron schützen würde, suchen einige nun nach Daten zu BA.2-Reinfektionen. „Wie gut schützt Sie eine BA.1-Infektion vor einer erneuten Ansteckung mit BA.2? fragt Zeller. „Nach dem, was ich in Dänemark gesehen habe, werden es nicht 100 Prozent sein.“

Wissenschaftler stellen fest, dass BA.1 und BA.2 im Evolutionsbaum ungefähr so ​​weit voneinander entfernt sind wie die früheren besorgniserregenden Varianten – Alpha, Beta und Gamma – (siehe Diagramm unten). Einige meinen provozierend, dass BA.2 nicht einmal als Omicron betrachtet werden sollte. „Ich hoffe, dass BA.2 in naher Zukunft eine eigene verstörende Variante haben wird [label] weil die Leute davon ausgehen, dass es sehr ähnlich ist, was nicht der Fall ist“, sagt Zeller.

Nicht so ähnlich

Wie diese Darstellung des Evolutionsbaums von SARS-CoV-2 andeutet, sind die BA.1- und BA.2-Stämme der Omicron-Variante ungefähr so ​​​​genetisch verschieden wie die früheren Varianten Alpha, Beta und Gamma.

GISAID/Nextstrain/NCO, adaptiert von K. Franklin/Wissenschaft

Obwohl BA.2 nicht alle BA.1-Mutationen aufweist, die dem ursprünglichen Omicron helfen, der Erkennung durch das Immunsystem zu entgehen, kann es neue Mutationen aufweisen. Thomas Peacock, Virologe am Imperial College London, stellt fest, dass die meisten Unterschiede zwischen den Stämmen in einem Bereich des Spike-Proteins liegen, der als N-terminale Domäne (NTD) bezeichnet wird und in dem sich Antikörperziele befinden. „Was wir nicht wissen, ist: Nur weil es Veränderungen gibt, bewirken diese Veränderungen tatsächlich etwas?“ erklärt Emma Hodcroft, Molekularepidemiologin an der Universität Bern.

Aber ein NTD-Unterschied – eine Deletion an den Aminosäuren 69 und 70, die in BA.1 und nicht in BA.2 vorhanden ist – stammt von einer Mutation, die Wissenschaftler verwenden können, um Stämme in der aktuellen, fast vollständigen Omicron-Umgebung zu unterscheiden. SARS-CoV-2-Polymerase-Kettenreaktionstests erkennen 3 genetische Sequenzen des Virus, aber die BA.1-Mutation eliminiert eines dieser Ziele. Sie nehmen alle drei Sequenzen auf, wenn es sich bei einer Probe um BA.2 handelt, und bieten einen nützlichen Proxy für den Stamm, wenn es nicht möglich ist, einen Virus vollständig zu sequenzieren.

Wie die Schwesterstämme entstanden sind, beschäftigt die Wissenschaftler ebenfalls. Ein einzelner immungeschwächter Patient ist eine Theorie, sagt Andrew Rambaut, ein Evolutionsbiologe an der Universität von Edinburgh. „Es ist möglich, dass eine Langzeitinfektion bei ein und demselben Individuum eine große Vielfalt hervorruft. Es könnte unterteilt werden. Also verschiedene Varianten, die in verschiedenen Körperteilen leben. Andere Wissenschaftler haben vermutet, dass sich nach der Ausbreitung des an den Menschen angepassten SARS-CoV-2 in Tieren Omicron, möglicherweise beide Stämme, in ihnen entwickelt und dann zum Menschen zurückgekehrt sind.

Warum BA.2 jetzt auftaucht, da es leichter übertragbar ist als BA.1, ist ein weiteres Rätsel, sagt Hodcroft. Sie spekuliert, dass etwas so Einfaches wie das Virus, das einen früheren Flug aus Südafrika erwischte, wo die beiden Stämme zuerst identifiziert wurden, die Erklärung sein könnte. „BA.2 war vielleicht nur etwas länger gefangen. Aber als es endlich herauskam und sich auszubreiten begann, zeigte es, dass es seiner großen Schwester voraus sein konnte.

Mit einer Berichterstattung von Kai Kupferschmidt.