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14.05.2021

Verbreitung der SARS-CoV-2-Variante B.1.617 in Europa und Implikationen

Anlass

Die prekäre COVID-19-Situation in Indien sorgt weiterhin für Schlagzeilen. Dafür verantwortlich gemacht wird die Variante B.1.617 des SARS-CoV-2-Virus, mit der sich dort viele Menschen anstecken. Kürzlich wurde die Untergruppe (Unterklade) der Variante mit der Bezeichnung B.1.617.2 von einer „Variant of Interest“ (VOI) zu einer „Variant of Concern“ (VOC) hochgestuft. Im Vergleich zu den zwei anderen Unterkladen B.1.617.1 und B.1.617.3 verbreitet sie sich auffällig schnell, aktuell zum Beispiel auch im Vereinigten Königreich. Anhand der Daten aus Erbgutanalysen (Sequenzierung) des britischen Sanger-Instituts lässt sich erkennen, dass sich ihr Vorkommen dort in den vergangenen Wochen bei sinkender Gesamtinzidenz wöchentlich grob verdoppelt hat [I]. Am 12.05.2021 veröffentlichte nun auch das Robert Koch-Institut seinen aktuellen Bericht zur Verbreitung von SARS-CoV-2-Varianten in Deutschland [II]. Aus der zufällig für die Erbgutanalysen ausgewählten Stichprobe (siehe Tabelle 2) geht hervor: Die Variante B.1.617.2 findet sich hierzulande zwar erst in knapp einem Prozent der Proben. Allerdings nahm ihr Anteil in den vergangenen drei Wochen mit einem ähnlichen Tempo wie im Vereinigten Königreich zu. Die Entwicklung hierzulande läuft der britischen Situation schätzungsweise mit zwei Wochen Verzögerungen hinterher.

Mehrere internationale Fachleute äußerten sich zu der Variante, ihrer raschen Verbreitung und mögliche Selektionsvorteile. Die Epidemiologin Deepti Gurdasani von der Queen Mary University of London sagte im Guardian, die Variante könne bereits Ende Mai oder Anfang Juni die dominante Variante in London werden. Der Wissenschaftler Trevor Bedford vom Fred Hutchinson Cancer Research Center in Seattle betrachtet den parallelen Anstieg von B.1.617 in mehreren Ländern ebenfalls mit Sorge und bemerkte auf Twitter, dass sich die Variante womöglich besser übertragen kann. Christian Drosten von der Charité in Berlin bringt den Anstieg im Vereinigten Königreich mit der Fähigkeit zur Immunflucht (immune escape) der Variante in Verbindung, der ihr vor allem in Ländern mit bereits breitem Immunschutz in der Bevölkerung einen selektiven Vorteil verschaffen könnte. Deshalb sei aufgrund der immer noch niedrigen Gesamtimmunität in Ländern wie Deutschland vorerst kein größerer Effekt durch B.1.617.2 zu erwarten.

Was bedeutet eine zunehmende Verbreitung der neuen Variante? Erste Laboruntersuchungen ergaben, dass Blutseren von Genesenen und von Geimpften aus Indien, die mit dem inaktivierten Virus-Impfstoff Covaxin immunisiert wurden, die Variante B.1.617 weiterhin neutralisieren konnten [III]. Ein kürzlich erschienenes Manuskript aus dem Vereinigten Königreich deutet in eine ähnliche Richtung. Es zeigt, dass Blutseren von Menschen, die vollständig mit dem Impfstoff von BioNTech/Pfizer geimpft wurden, weiterhin auch die Variante neutralisieren können. Die vorläufige Publikation deutet jedoch darauf hin, dass sie durch die P681R-Mutation womöglich pathogener sein könnte [IV]. Strukturanalyse der Rezeptorbindedomäne-Mutationen L452R, E484Q und P681R legen eine Konformationsveränderung der sogenannten Furin-Spaltstelle nahe, was möglicherweise zu einer höheren Rate der Spaltung der beiden SPIKE-Proteindomänen S1 und S2 führt. Ein solcher Mechanismus kann die Bindung an den ACE2-Rezeptor erhöhen und damit eine bessere Übertragbarkeit bewirken [V]. In einem Ausbruch in einem Pflegeheim in London hatten sich Medienberichten zufolge kürzlich 15 vollständig mit dem Impfstoff Vaxzevria von AstraZeneca immunisierte Bewohnerinnen und Bewohner mit B.1.617.2 infiziert. Vier von ihnen mussten mit Symptomen behandelt werden, aber schweren oder gar tödliche Verläufe blieben aus.

Da die Hypothesen und Einordnungen der verschiedenen Fachleute sehr divers scheinen und die aktuelle Datenlage noch Fragen offenlässt, haben wir zur besseren Orientierung Expertinnen und Experten zur Einschätzung der Lage in Deutschland, des aktuellen RKI-Berichts und möglicher Implikationen für Maßnahmen und die Impfkampagne gebeten.

Übersicht

     

  • Prof. Dr. Richard Neher, Leiter der Forschungsgruppe Evolution von Viren und Bakterien, Biozentrum, Universität Basel, Schweiz
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  • Prof. Dr. Joachim L. Schultze, Direktor des Forschungsbereichs Systemmedizin, Deutsches Zentrum für neurodegenerative Erkrankungen e. V. (DZNE), Bonn, und Koordinator der Deutschen COVID-19 OMICS Initiative (DeCOI)
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  • PD Dr. Roman Wölfel, Oberstarzt und Leiter des Instituts für Mikrobiologie der Bundeswehr, München
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Statements

Prof. Dr. Richard Neher

Leiter der Forschungsgruppe Evolution von Viren und Bakterien, Biozentrum, Universität Basel, Schweiz

„Es ist nach wie vor schwierig einzuschätzen, ob B.1.617.2 sich wirklich schneller verbreitet als B.1.1.7 oder nicht. Die meisten Daten, die wir haben, sind aus Großbritannien und da gab es in der ersten Aprilhälfte, als die Inzidenz in Indien extrem hoch war, viele Reiserückkehrer aus Indien. Und obwohl die Reiserückkehrer aus den Statistiken herausgerechnet sind, weiß ich nicht genau, wie mit Folgeinfektionen umgegangen wird. Dieser hohe Import-Druck erschwert die Interpretation dieser Zahlen.“

Auf die Frage, inwiefern sich die Varianten B.1.617.1, B.1.617.2 und B.1.617.3 unterscheiden:
„Die Varianten haben Mutationen an den Positionen 452 und 681 des Spike-Proteins gemein. Aber ansonsten sind sie ziemlich unterschiedlich. Der gemeinsame Vorfahre dieser drei Kladen zirkulierte irgendwann Mitte vergangenen Jahres und B.1.617.2 hat sich in den vergangenen Wochen vor allem im Westen von Indien stark durchgesetzt. Aber auch diese Variante ist schon älter und es gibt wiederum Untergruppen.“

„Die aktuellen Zahlen geben Grund dazu, das Geschehen genau zu beobachten und Versuche zu unternehmen, das Infektionsgeschehen einzudämmen. Allerdings sind die Daten zum jetzigen Zeitpunkt noch nicht so belastbar, wie sie Ende Dezember und Anfang Januar für B.1.1.7 waren. Die hohen Inzidenzen in Indien und die jetzigen Indizien zur Verbreitung in Großbritannien rechtfertigen allerding die Einstufung von B.1.617.2 als ‚variant of concern‘. Allerdings wäre ich nicht überrascht, wenn sich am Ende herausstellt, dass diese Variante nicht so besorgniserregend ist, wie das manche im Moment befürchten. Das bedeutet selbstverständlich nicht, dass man nicht doch versuchen sollte, alles zu unternehmen, um die Ausbreitung einzudämmen.“

Auf die Frage, ab wann die Virusvariante als besorgniserregend angesehen werden sollte:
„Wenn sich herausstellt, dass die Variante auch bei schon Genesenen oder Geimpften zu schweren Erkrankungen führt. Oder wenn sie generell häufiger zu schweren Verläufen führt. Aber weder für das eine noch das andere gibt es bis jetzt Hinweise. Zusätzlich wäre natürlich eine massiv schnellere Ausbreitung ein Alarmsignal. Wenn sich der aktuelle Trend in Großbritannien zur Verbreitung der Variante weiter fortsetzt, dann gibt es durchaus Grund zur Sorge.“

Prof. Dr. Joachim L. Schultze

Direktor des Forschungsbereichs Systemmedizin, Deutsches Zentrum für neurodegenerative Erkrankungen e. V. (DZNE), Bonn, und Koordinator der Deutschen COVID-19 OMICS Initiative (DeCOI)

„Die SARS-CoV-2 Variante B.1.617, insbesondere der Subtyp B.1.617.2, ist erstmalig im Dezember 2020 in Indien aufgefallen und es muss im Augenblick davon ausgegangen werden, dass diese Variante wesentlich zum katastrophalen Infektionsgeschehen und der dadurch ausgelösten Katastrophe in Indien beiträgt.“

„Inzwischen ist die Variante in mindestens 40 Ländern weltweit nachgewiesen. Eine weitere weltweite Ausbreitung muss angenommen werden. Diese Variante wurde im Vereinigten Königreich am 6. Mai zur Variant of Concern (VoC) erklärt, die WHO hat dies am 11. Mai getan, die ECDC führt die Variante am 11. Mai noch als Variant of Interest (VoI), was damit begründet wird, das bisher für die EU noch nicht ausreichend Daten vorliegen würden.“

„B.1.617 wurde in Deutschland bereits in den vergangenen Wochen durch Virussequenzierung nachgewiesen. In den vergangenen drei Wochen kommt es zu einem starken Anstieg, der ähnlich steil wie im Vereinigten Königsreich erscheint, jedoch liegen die Zahlen noch im zweistelligen Bereich der sequenzierten Proben. Insgesamt berichtet das RKI für B.1.617 von einer Rate von zwei Prozent aller Varianten. Damit ist der Anteil von B.1.617 bereits höher als der Varianten, die zunächst in Südafrika oder Brasilien nachgewiesen worden waren. Weiterhin sind mehr als 90 Prozent aller Proben in Deutschland B.1.1.7 zuzuordnen.“

„Auswertungen vom 11. Mai, die von Trevor Bedford, Associate Professor, Vaccine and Infectious Disease Division, Fred Hutch, Seattle, USA, öffentlich gemacht wurden, sprechen dafür, dass die Variante B.1.617 nicht nur in Indien stark zunimmt, sondern dass dies auch in den USA und in europäischen Ländern bereits passiert. Dabei ist der Anteil dieser Mutante an allen erfassten Varianten außerhalb Indiens im Vereinigten Königreich am höchsten – circa fünf Prozent –, gefolgt von den USA und europäischen Ländern wie den Niederlanden, Schweiz, Belgien und Deutschland. Für all diese Länder gilt, dass die prozentualen Anteile teilweise stark steigende Tendenz aufzeigen. Dies lässt darauf schließen, dass diese Variante gegenüber anderen einen Vorteil bei der Ausbreitung hat und deshalb muss angenommen werden, dass sie, ähnlich wie in Indien, andere Varianten verdrängen wird.“

„Erste, noch nicht durch ein Peer-Review überprüfte, wissenschaftliche Berichte deuten darauf hin, dass für die zugelassenen Impfstoffe kein Immune Escape besteht. Gleichzeitig deuten erste funktionelle Untersuchungen auf eine höhere Pathogenität der Variante B.1.617 hin. Dies bedarf weiterer funktioneller Untersuchungen und deren Validierung (Überprüfung) durch andere Laboratorien.“

„Bisherige noch nicht durch Peer-Review überprüfte wissenschaftliche Berichte deuten darauf hin, dass vollständig geimpfte Personen auch gegen die Variante B.1.617 einen ausreichenden Impfschutz ausbilden. Weitere Studien müssen nun folgen, um dies weiter zu verifizieren. Eine Anpassung der Impfstoffe scheint zum jetzigen Zeitpunkt nicht notwendig.“

„Die Impfkampagne in Deutschland sollte noch weiter beschleunigt werden; alle noch bestehenden bürokratischen Hürden sollten dazu schnellstmöglich fallen. Dies gilt insbesondere auch für die Impfung der zwölf- bis 15-Jährigen.“

„Man muss inzwischen davon ausgehen, dass SARS-CoV-2 endemisch wird. Das bedeutet, dass das Virus in der menschlichen Population weiterhin zirkulieren wird. Es werden deshalb immer wieder neue Varianten auftauchen. Wichtig ist daher, dass so viele Menschen wie möglich geimpft werden. Dies hat zahlreiche Auswirkungen: die Übertragungsrate kann stark gesenkt werden, Erkrankungen nach Infektion werden milder ausfallen und deshalb werden die Gesundheitssysteme weniger strapaziert werden. Nur unter diesen Voraussetzungen können die Beschränkungen zunehmend, aber langsam und vorsichtig aufgehoben werden, ohne das neue, sich schnell ausbreitende Varianten wieder die Oberhand gewinnen können.“

„Es gilt deshalb weiterhin allerhöchste Vorsicht. Der beste Gesundheitsschutz für die gesamte Bevölkerung ist das Erreichen einer sehr hohen Durchimpfungsrate und weiterhin die maximal mögliche Einhaltung der geltenden Hygieneregeln, insbesondere um alle nicht-geimpften Personen möglichst optimal zu schützen. Dazu ist möglichst große Solidarität der Geimpften notwendig.

„Alle nicht geimpften Personen und auch Personen, die bereits im vergangenen Jahr – insbesondere während der ersten Welle – an COVID-19 erkrankt waren, sollten weiterhin sehr vorsichtig bleiben, wenn jetzt eine weitere, sich schnell ausbreitende neue ‚Variant of Concern‘ (VoC) wie B.1.617 auftritt.“

„Zum jetzigen Zeitpunkt ist es aufgrund der noch nicht ausreichend ausgewerteten und veröffentlichten Datenlage nicht möglich, die Öffnungen im Vereinigten Königsreich ursächlich für die Verbreitung der Mutante B.1.617 verantwortlich zu machen. Aufgrund der Verteilung der Variante im Vereinigten Königreich ist B.1.617 mit großer Wahrscheinlichkeit an mehreren Stellen im Land aus Indien eingetragen worden und hat sich dann lokal in Hotspots ausgebreitet. Welche Bedingungen vor Ort zu den zunächst lokalen Ausbreitungen beigetragen haben, ist bisher noch nicht ausreichend bekannt gemacht worden. Eine abschließende Einschätzung ist deshalb noch nicht möglich.“

„Die Test- und Sequenzierstrategie, die zurzeit flächendeckend in Deutschland angewandt wird, ist so angelegt, dass auch die Variante B.1.617 erkannt werden kann. Betrachtet man die veröffentlichten Sequenzen auf GISAID, so ist Deutschland inzwischen hinter dem Vereinigten Königreich und den USA auf Platz drei hinsichtlich der Zahl der durchgeführten Virussequenzierungen pro Woche.“

„Auch wenn die molekulargenetische Surveillance erst spät in Deutschland skaliert wurde: Die derzeitigen Leistungen und die Zusammenarbeit aller Beteiligten – Wissenschaft, Robert Koch-Institut, private Labore, Ministerien und Politik – hat zu dieser guten Situation hinsichtlich des Nachweises von Virusvarianten in Deutschland geführt.“

PD Dr. Roman Wölfel

Oberstarzt und Leiter des Instituts für Mikrobiologie der Bundeswehr, München

„Der Mittwoch veröffentlichte neunte Bericht des Robert Koch-Instituts (RKI) zu SARS-CoV-2-Varianten zeigt aus meiner Sicht, dass wir mit den Genomsequenzierungen in Deutschland auf einem guten Weg sind. Mit fast 70.000 Untersuchungsergebnissen, die Labore aus ganz Deutschland allein in einer Woche dem RKI zur Verfügung gestellt haben, steht dort eine solide Datengrundlage zur Verfügung.“

„SARS-CoV-2 zeigt ein für viele Viren typisches Verhalten: Es passt sich einer neuen Wirtsumgebung, also in diesem Fall uns Menschen, fortlaufend an. Durch seine mittlerweile weltweite Verbreitung ist es für das Virus einfach, die zur Anpassung erforderlichen verschiedenen Varianten zu entwickeln. Die wissenschaftlichen Daten unter anderem aus Großbritannien, Indien und Deutschland zeigen, dass sich dabei immer die Mutationen durchsetzen können, die in der jeweiligen Bevölkerung für das Virus besonders nützlich sind.“

„In einer Phase, in der in einer Bevölkerung kaum Immunität vorhanden ist, sind natürlich insbesondere Mutationen, die seine Übertragbarkeit verbessern, für das Virus von Vorteil. In Deutschland hat sich auf diese Weise in den vergangenen Wochen die erstmals im Herbst 2020 beschriebene britische Variante B.1.1.7 stark ausgebreitet und bei uns praktisch die Vorherrschaft übernommen. Mit einer durch Impfungen oder überstandener Erkrankung zunehmenden Immunität in der Bevölkerung ändern sich die Herausforderung für SARS-CoV-2. In diesem Fall sind auch Mutationen, die die Immunantwort durch Antikörper oder Abwehrzellen behindern können, für das Virus zunehmend nützlich. Genau solche Veränderungen sind in den Virusvarianten aus Brasilien, Südafrika und Indien enthalten.“

„Durch die Impfungen konnten wir in Deutschland in den vergangenen Monaten zunächst die besonders gefährdeten Bevölkerungsgruppen gut schützen. Es ist jetzt besonders wichtig, auch den Immunschutz in der gesamten übrigen Bevölkerung schnell zu verbessern. Aus den bisherigen Studien wissen wir, dass selbst wenn es eine dieser neuen Virusvarianten manchmal schafft einen bereits geimpften Menschen zu infizieren, die Erkrankung in diesen Fällen deutlich milder und eher nicht tödlich verläuft.“

„Auch eine dieser neuen Virusvariante kann einen bestehenden Impfschutz nicht wie einen Lichtschalter einfach ‚ausknipsen‘. Sie kann sich aber möglicherweise in einer geimpften Bevölkerung mit der Zeit besser verbreiten. In Deutschland haben wir derzeit aus meiner Sicht noch keine so große Durchimpfungsrate erreicht, dass dieser Vorteil aktuell für SARS-CoV-2 eine entscheidende Rolle spielen würde. In Ländern wie dem Vereinigten Königreich, mit einem bereits viel höherem Impfschutz in der Bevölkerung, kann das bereits anders sein. Allerdings sollte man bei der Betrachtung von Prozentanteilen in einer Statistik auch immer auf die absoluten Zahlen achten. Die absolute Zahl der Neuinfektionen im Vereinigten Königreich ist beispielsweise derzeit erfreulicherweise sehr gering, unter 25 pro 100.000. Der Anteil der indischen Virusvariante bei den Genomsequenzierung dort nimmt zwar deutlich zu, liegt aber immer noch in absoluten Zahlen deutlich hinter der Virusvariante B.1.1.7. Wir sollten diese Entwicklung aufmerksam beobachten und gleichzeitig die Impfungen in Deutschland so schnell als möglich weiter fortsetzen.“

„Gerade weil sich SARS-CoV-2 durch Mutationen ständig anpassen kann, war eigentlich von Anfang an klar, dass ein Impfstoff niemals einen absoluten oder dauerhaften Schutz bieten wird. Genauso wie zum Beispiel bei den Grippeviren, werden wir eine Schutzimpfung in regelmäßigen Abständen an neue Virusvarianten anpassen müssen. Mit den neuen mRNA-Impfstoffen haben wir jetzt glücklicherweise eine Technologie zur Verfügung, die eine solche Anpassung relativ rasch möglich macht. Wann genau wir die jetzigen Impfstoffe anpassen müssen und in welchen Abständen danach Auffrischungsimpfungen erforderlich werden, kann man derzeit noch nicht genau sagen. Dazu haben wir noch nicht genügend wissenschaftliche Daten und medizinische Erfahrung mit einem solchen neuen und weltweit verbreiteten Coronavirus.“

Angaben zu möglichen Interessenkonflikten

Alle: Keine Angaben erhalten.

Literaturstellen, die vom SMC zitiert wurden

[I] Wellcome Sanger Institute (o.D.): COVID–19 Genomic Surveillance.

[II] Robert Koch-Institut (12.05.2021): Bericht zu Virusvarianten von SARS-CoV-2 in Deutschland.

[III] Science Media Center (2021): Neue Daten zur SARS-CoV-2-Variante B.1.617 in Indien. Research in Context. Stand: 29.04.2021.

[IV] Ferreira I et al. (09.05.2021): SARS-CoV-2 B.1.617 emergence and sensitivity to vaccine-elicited antibodies. BioRxiv. DOI: 10.1101/2021.05.08.443253. Hinweis der Redaktion: Es handelt sich hierbei um eine Vorabpublikation, die noch keinem Peer-Review-Verfahren unterzogen und damit noch nicht von unabhängigen Experten und Expertinnen begutachtet wurde.

[V] Cherian S et al. (24.04.2021): Convergent evolution of SARS-CoV-2 spike mutations, L452R, E484Q and P681R, in the second wave of COVID-19 in Maharashtra, India. BioRxiv. DOI: 10.1101/2021.04.22.440932. Hinweis der Redaktion: Es handelt sich hierbei um eine Vorabpublikation, die noch keinem Peer-Review-Verfahren unterzogen und damit noch nicht von unabhängigen Experten und Expertinnen begutachtet wurde.