Warum und wie schnell mutiert das Corona-Virus?

Mutationen treten bei allen Viren auf. Ursache hierfür sind Kopierfehler, die bei ihrer Vermehrung in den “Wirtszellen” auftreten und die dann von ihren Nachkommen weitergetragen werden. Bei RNA-Viren wie dem Corona-Virus treten Mutationen sehr häufig auf, da sie Reparaturmechanismen nicht nutzen können (s. u. Abbildung).

Abbildung: Nachstellung von RNA-Mutationen im Reagenzglas. Ein Medium, das RNA-Replikase und -polymerase zur Virusvermehrung enthält, wird Virus-RNA zugeführt. Nach kurzer “Einwirkzeit” wird ein Teil in ein zweites Reagenzglas überführt. Hierdurch werden die zuerst vollendeten RNA-Moleküle selektiert. Nach über 70 Transfers beträgt die Länge der RNA-Mutante weniger als 20% des Ursprungstyps. Quelle: L. Stryer, Biochemie, Ausgabe dtsch. 1990, Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH, Heidelberg, S. 900.

Das Sars‐Cov‐2‐Virus mutiert durchschnittlich etwa einmal im Monat.

Bedeutung der Mutationen

Ein Großteil der bisherigen Mutationen sind bedeutungslos und zeigen keine signifikant höhere Ausbreitungsgeschwindigkeit oder Gefährlichkeit des Erregers. Wie allerdings die britische Variante B.1.1.7 zeigt, können sich Mutanten entwickeln, die gefährlicher sind als die ursprünglich übertragene Version.

Mit Blick auf zurückliegende Pandemien in der Menschheitsgeschichte ist es ebenfalls denkbar, dass das Virus zu einem friedlichen Gleichgewicht mit dem Menschen findet und beispielsweise zu einem harmlosen Erkältungsvirus mutiert.

Angesichts von Impfungen und sich ausbreitender Abwehrkräfte bei Menschen, welche die Infektion überstanden haben, wird der Selektionsdruck auf das SARS-Cov-2-Virus deutlich erhöht. Hierdurch wird die Ausbreitung vorteilhafter Mutationen begünstigt.

Monitoring der Mutationen

Die Verfolgung der Mutationsgeschwindigkeit und eventueller Veränderungen in der krankmachenden Wirkung ist für eine zeitnahe Risikobewertung von wesentlicher Bedeutung. In der zentralen Datenbank GISAID sammeln Wissenschaftler seit Beginn der Pandemie die Ergebnisse zu Erbgutanalysen aus Virenproben. Mittlerweile enthält die Datenbank mehr als 16.000 Genomsequenzen für SARS-CoV-2.

Den Stammbaum mit allen bisher bekannten Virusvarianten finden Sie auf der folgenden Webseite (hierzu bitte direkt auf das untere Bild klicken)

Abbildung: Stammbaum und Verbreitungswege von SARS-CoV-2. Quelle: Nextstrain.

Mutationsvergleiche zu anderen Viren zeigen, dass SARS-CoV-2 grundsätzlich kein besonders schnell mutierendes Virus ist. Vielmehr erklärt sich die große Anzahl an Mutationen durch hohe Infektionszahlen und die Ausbreitungsgewschwindigkeit.

Gleichzeitig zeigen die Daten, dass das Virus in Wuhan seinen Ursprung hatte und Erstinfektionen dort vermutlich zwischen Mitte Oktober und Anfang Dezember 2019 stattgefunden haben.