Pandemie Spezial

Damoklesschwert Delta

Die hochinfektiöse Corona-Variante bestimmt die Dynamik der Pandemie

Von Ende April bis Anfang Juli ist die 7-Tage-Inzidenz von 169 Neuinfektionen pro 100.000 Einwohner über sieben Tage auf 4,9 zurückgegangen, obwohl gleichzeitig Infektionsschutzmaßnahmen reduziert oder komplett aufgelöst wurden. Nachdem die Maßzahl bundesweit bei einem Wert um 5 zunächst stagnierte, steigt sie aktuell wieder an. Steht uns eine vierte Welle kurz bevor oder verschafft uns der Sommer doch eine Verschnaufpause?

Retrospektiv betrachtet reflektieren die vergangenen zehn Wochen eine außergewöhnliche infektionsepidemiologische Situation: Viele sonnige Tage verbunden mit einer langen Sonnenscheindauer führten zu einem hohen UV-Index, badefreundlichen Temperaturen und trocken-warmer und feuchter Luft im Wechsel. Jeder dieser me­teorologischen Faktoren hat einen zerstörerischen Einfluss auf in Aerosolen vorhandene Coronavirus-Partikel. Intensives UVC-Licht beispielsweise inaktiviert SARS-CoV-2 innerhalb von Minuten [1].

Eine Arbeitsgruppe um den theoretischen Physiker Jan Kulveit von der Abteilung „Epidemic Forecasting“ der Universität Oxford hat errechnet, dass sich aufgrund der meteorologischen Charakteristika die Reproduktionszahl R um 42% gegenüber dem durchschnittlichen Wert der Maßzahl im Winterhalbjahr reduziert hat [2]. Die ausgesprochen komplexe Modellrechnung ermöglichte es den Wissenschaftlern auch, saisonale Effekte von anderen Dynamikparametern zu differenzieren. Demnach hatte das Frühsommerwetter eine ähnliche Auswirkung auf die Abnahme der Inzidenz wie definierte einzelne Infektionsschutzmaßnahmen, beispielsweise ­einem konsequenten Online-Schul­unterricht oder dem Verbot von Treffen von mehr als zehn Personen.

Rückgang der Impfbereitschaft

Das seit Anfang März landesweit praktizierte kostenlose „Freitesten“ mithilfe von Antigen-Schnelltests hat verhindert, dass potenziell infektiöse Personen im Restaurant, beim Einkaufen, in Museen oder bei Veranstaltungen das Virus übertragen konnten. Außerdem war bis Mitte Juni der Reiseverkehr stark eingeschränkt, und hat so die Einschleppung von SARS-CoV-2 aus Ländern mit einer ausgeprägten Epidemiedynamik verhindert.

Foto: Spitzi-Foto/AdobeStock

Derzeit werden pro Tag rund 850.000 Impfungen durchgeführt. Per 7. Juli haben 47,2 von 83 Millionen (56,9%) Bundesbürger eine Erstimpfung und 39,3% eine komplette Impfung erhalten. Damit ist Deutschland in Bezug auf die Erstimpfung gleichauf mit den USA. Zusammen mit den 3,73 Millionen Genesenen ist davon auszugehen, dass mittlerweile ein substanzieller Anteil der Bevölkerung gegen SARS-CoV-2 immun ist. Dass der stetig zunehmende Anteil von immunen und teilimmunen Personen die Transmissionswahrscheinlichkeit von SARS-CoV-2 auf Bevölkerungsebene gesenkt hat, liegt auf der Hand.

Allerdings mehren sich seit einigen Wochen Zeichen einer zurückgehenden Impfbereitschaft. Je nach Bundesland und Region werden zwischen 20 und 40% der online vereinbarten Impftermine nicht wahrgenommen, und bestellte Impfdosen bleiben en masse liegen. Die Impfrate wird dementsprechend nicht mehr in demselben Maße steigen wie noch in den vergangenen Monaten. Das Ziel der Herdenimmunität leuchtet zwar in der Ferne, der Weg dahin ist aber noch lang. Das ­Robert-Koch-Institut hatte bereits in einer Modellrechnung Anfang April auf die voraussehbare Entwicklung hingewiesen [3].

Die infektionsepidemiologische Sondersituation zwischen Mitte April und Anfang Juli nähert sich ihrem Ende, denn eine neue treibende Kraft, die Delta-Variante des Coronavirus, ist ­dabei, weltweit die Regie der Pandemiedynamik zu übernehmen. Erstmals wurde die Delta-Variante im ­Oktober 2020 in Indien dokumentiert. Seit der zweiten Aprilwoche breitet sich B.1.617.2 in Großbritannien aus und ist dort mittlerweile für mehr als 95% aller Neuinfektionen verantwortlich [4].

Was die Delta-Variante bewirkt

Das Genom der indischen Variante enthält diverse Mutationen, von denen die E484 und L452 genannten von besonderer Bedeutung sind, weil sie die Andockstelle des Spike-Proteins betreffen. Antikörper, die nach einer Infektion mit der Wildvariante oder der Alpha-Variante gebildet wurden, neutralisieren die Delta-Variante deutlich schlechter. Auch die T-zellvermittelte Schutzwirkung scheint reduziert [5]. Vorläufige Daten aus Israel deuten darauf hin, dass die Delta-Variante die Wirksamkeit des Biontech/Pfizer-Impfstoffes vermindert (in Israel wurde nahezu ausschließlich diese mRNA-Vakzine eingesetzt). Während im ­Februar der Schutz nach einer kompletten Immunisierung vor einer Infektion mit SARS-CoV-2 95,8% betrug, sank der Wert im Juni auf 64,0%. Parallel dazu stieg der Anteil der Delta-Variante von Null auf rund 75% und sank der Schutz vor einer schweren Erkrankung von 99 auf 93%. Wegen einer deutlich besseren Bindung an den ACE2-Rezeptor ist die Viruslast bei ­Infizierten höher – und damit die Infektiosität – und die krankmachende Wirkung stärker [6].

Daten aus Großbritannien bestätigen die von Virologen anhand der molekularen Struktur gemachten Voraussagen. Sie zeigen, dass die exponentielle Zunahme von Neuinfektionen ab Mitte Mai durch die Delta-Variante verursacht wurde [7]. Während im Unter­suchungszeitraum vom 15. April bis 3. Mai die Alpha-Variante für 92% und die Delta-Variante für 7% der Infektionen verantwortlich war, waren die entsprechenden Zahlen im Vergleichszeitraum 7. bis 21. Juni 92% für Delta und 7% für Alpha [8].

Kontinuierliche Datenanalysen aus Schottland zeigen, dass Menschen, die sich mit der Delta-Variante angesteckt haben, häufiger stationär behandelt werden müssen als diejenigen, die sich mit der Alpha-Variante infiziert hatten [9]. Das Risiko einer Krankenhauseinweisung war um 85% höher.

Corona-Varianten im Vergleich

Die Konsequenzen der deutlich höheren Infektiosität der Delta-Variante zeigt sich in einem Zahlenbeispiel: Für den Fall, dass keinerlei Infektionsschutzmaßnahmen getroffen werden, steckt eine mit dem ursprünglichen SARS-CoV-2-Virus infizierte Person rund drei weitere Personen an. Bei der Alpha-Variante beträgt die Maßzahl rund Vier. Bei Delta steigt das Ansteckungsrisiko noch einmal um etwa 50%. Was auf den ersten Blick nicht dramatisch klingt, ist – bedingt durch unterschiedliche exponentielle Wachstumskurven von Alpha und Delta – besorgniserregend: Nach fünf Zyklen sind im Fall von Alpha 1024 Menschen infiziert. Bei der Delta-Variante sind es dagegen 7776.

Die Entwicklung der Pandemiedynamik in Großbritannien ist unter mehreren Gesichtspunkten bemerkenswert. Erstens: Die Annahme der britischen Regierung, dass die Vorreiter­rolle Großbritanniens bei der raschen Impfung der Bevölkerung (66,8% hatten Ende Juni eine Impfung, 49,7% zwei Impfungen erhalten) Schutz vor einer vierten Welle bieten würde, hat sich als Irrtum erwiesen. Zweitens hat sich die Entscheidung, Infektionsschutzmaßnahmen in kurzer Zeit massiv zurückzufahren oder komplett aufzuheben, als fundamental falsch erwiesen. Innerhalb weniger Wochen stieg die Anzahl der Neuerkrankungen erst langsam, dann sprunghaft an und spiegelt ziemlich genau die Ausbreitung der Delta-Variante in der Bevölkerung wider [6].

In Israel sind per 7. Juli 65,4% der Einwohner einmal und 59,9% zweimal geimpft. Der Immunisierungsgrad ist im globalen Vergleich spitze. Bis Mitte Juni lag die Zahl der Neuinfektionen pro Tag im einstelligen Bereich. Deshalb hob die israelische Regierung die Maskenpflicht in geschlossenen Räumen komplett auf – führte sie aber eine Woche später wieder ein, nachdem es in mehreren Schulen zu Ausbrüchen gekommen war, die durch die Delta-Variante verursacht wurden. Nach Ansicht von Nachman Ash, dem Corona-Beauftragten der Regierung, wurde die Delta-Variante durch infizierte Reiserückkehrer über den Flughafen Ben Gurion eingeschleppt. Wegen Überlastung der Teststationen am Flughafen kamen einige Tausend Reisende ohne Testung ins Land und wurden auch nicht in Quarantäne geschickt.

Delta in Deutschland – ein Ausblick

Seit Anfang April werden vom RKI systematisch PCR-positive Proben sequenziert und die Dynamik alter und neuer Coronavirusvarianten detailliert dokumentiert [10]. Daraus ergibt sich, dass der Anteil der Delta-Variante unter allen Sequenzierungen von 0,1% Anfang April auf über 60% Anfang Juli gestiegen ist. Die Delta-Variante dominiert also bereits das Infektions­geschehen in Deutschland. Wegen der bundesweit niedrigen Inzidenz ist die absolute Zahl der durch Delta verursachten Infektionen allerdings gering.

Die durch die Delta-Variante in Israel, Großbritannien und Portugal verursachte Pandemiedynamik macht es wahrscheinlich, dass sich die Infektionssituation in Deutschland ab Ende der Sommerferien in ähnlicher Weise entwickeln wird. Mit Rückkehr aus den Ferien wird SARS-CoV-2 vorwiegend Kinder und Jugendliche infizieren, wenn diese zum Präsenzunterricht zurückkehren, und von denen bislang nur ein Bruchteil geimpft ist.

Vorausschauend hatte Bundesgesundheitsminister Jens Spahn Ende Juni angedeutet, dass die Maskenpflicht auch im neuen Schuljahr aufrechterhalten werden muss, um das Infektionsgeschehen zu kontrollieren.

Das Robert Koch-Institut hat gerade in einer umfangreichen Modellierung die Frage untersucht, wie groß der Anteil der vollständig Immunisierten sein muss, damit es im Herbst/Winter nicht zu einer dramatischen Inzidenzzunahme kommt, ähnlich der Ende 2020. Die Zahlen basieren auf der Annahme, dass die Delta-Variante für nahezu alle Neuinfektionen verantwortlich sein wird und sind ernüchternd: „Die Impfkampagne sollte mit hoher Intensität weitergeführt werden“, so das RKI im Resümee der Studie, „bis mindestens 85% der 12- bis 59-Jährigen und 90% der über 60-Jährigen vollständig geimpft sind“ [11].

Global betrachtet ist die Dynamik der Pandemie ungebrochen. Bei weltweit ansteigenden Inzidenzen (Großbritannien hat wieder eine 7-Tage-Inzidenz von über 220) ist es nur eine Frage der Zeit, bis eine neue, noch gefährlichere Variante die Regie übernimmt. Die gute Nachricht ist, dass die Infektionsschutzmaßnahmen, die uns geholfen haben, die dritte Welle „abzureiten“, auch in der Zukunft wirksam ­bleiben. |

 

Literatur

[1] Heilingloh CS et al., Susceptibility of SARS-CoV-2 to UV irradiation; https://doi.org/10.1016/j.ajic.2020.07.031

[2] = Gavenčiak et al., Seasonal variation in SARS-CoV-2 transmission in temperate climates; doi: https://doi.org/10.1101/2021.06.10.21258647

[3] RKI Epidemiologisches Bulletin Nr. 13, https://www.rki.de/DE/Content/Infekt/EpidBull/Archiv/2021/Ausgaben/13_21.pdf?__blob=publicationFile

[4] Sheik et al.; SARS-CoV-2 Delta VOC in Scotland: demographics, risk of hospital admission, and vaccine effectiveness; https://doi.org/10.1016/S0140-6736(21)01358-1

[5] Krause et al., SARS-CoV-2 Variants and Vaccines; DOI: 10.1056/NEJMsr2105280

[6] Public Health England, 25 June 2021 Risk assessment for SARS-CoV-2 variant: Delta (VOC-21APR-02, B.1.617.2); https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/996699/25_June_2021_Risk_assessment_for_SARS-CoV-2_variant_DELTA.pdf

[7] Riley et al., REACT-1 round 12 report: resurgence of SARS-CoV-2infections in England associated with increased frequency of the Delta variant; https://www.imperial.ac.uk/media/imperial-college/institute-of-global-health-innovation/react1_r12_preprint.pdf

[8] Public Health England, SARS-CoV-2 variants of concern and variants under investigation in England, Technical briefing 17; https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/997418/Variants_of_Concern_VOC_Technical_Briefing_17.pdf

[9] Public Health Scotland COVID-19 Statistical Report 30.06.2021, p. 8; https://www.publichealthscotland.scot/media/8268/21-06-30-covid19-publication_report.pdf

[10] RKI, Bericht zu Virusvarianten von SARS-CoV-2 in Deutschland, Stand: 23.06.2021; https://www.rki.de/DE/Content/InfAZ/N/Neuartiges_Coronavirus/DESH/Bericht_VOC_2021-06-23.pdf?__blob=publicationFile

[11] RKI, Epidemiologisches Bulletin 27/2021, Welche Impfquote ist notwendig, um COVID-19 zu kontrollieren? https://www.rki.de/DE/Content/Infekt/EpidBull/Archiv/2021/Ausgaben/27_21.pdf?__blob=publicationFile

Prof. Dr. med. Hermann Feldmeier, Berlin

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