Studie zur Endemisierung

Wird COVID-19 einfach zu einer weiteren Erkältung?

Düsseldorf - 02.02.2021, 17:50 Uhr

Wie wirkt sich eine Endemisierung neuer Coronaviren auf die Impfstrategie aus? Wäre die „Infection Fatality Ratio“ unter Kindern gering, könnten Impfungen nur während der Epidemie-Phase wichtig sein. Bei einer hohen Letalität der jungen Infizierten, müssten aber insbesondere Kinder geimpft werden. (Foto: Monet / stock.adobe.com)

Wie wirkt sich eine Endemisierung neuer Coronaviren auf die Impfstrategie aus? Wäre die „Infection Fatality Ratio“ unter Kindern gering, könnten Impfungen nur während der Epidemie-Phase wichtig sein. Bei einer hohen Letalität der jungen Infizierten, müssten aber insbesondere Kinder geimpft werden. (Foto: Monet / stock.adobe.com)


US-Forscher der Emory Universität in Atlanta und der Staatlichen Universität Pennsylvania haben Voraussagen zur Entwicklung des SARS-CoV-2 Virus gewagt und Vergleiche mit den vier weltweit endemisch zirkulierenden Coronavirus-Stämmen angestellt. Demnach könnte der Erreger in absehbarer Zeit seinen Schrecken verlieren – und Impfungen könnten weniger wichtig werden. Das kann aber Jahrzehnte dauern und das Szenario hängt von zahlreichen Freiheitsgraden ab.

„Just another common cold virus?” – Nur ein weiterer Erkältungsvirus – so betitelt die Emory Universität in Atlanta ihre Pressemitteilung über die Arbeit der Forscherin Jennie Lavine und ihrer Kollegen Rustom Antia sowie Ottar Bjornstad von der Staatlichen Universität Pennsylvania. Damit sind Forscher und Presseteam nicht etwa unter die Corona-Leugner gegangen, von denen diese Aussage ja oft als scheinbares Argument vorgebracht wird.

Vielmehr prognostizieren die Forscher um die Biologin Lavine, was in absehbarer Zeit aus dem SARS-CoV-2 Virus werden könnte, der aktuell als Erreger von COVID-19 für Tausende Tote, Kranke, Lockdowns und Social Distancing auf der ganzen Welt verantwortlich ist. Die Ergebnisse ihrer Forschung haben sie jetzt im renommierten Fachmagazin Science veröffentlicht. 

Die Forscher haben sich dabei Daten vorgenommen, die zur Seroprävalenz von IgG- und IgM-Antikörpern gegen die vier weltweit endemisch zirkulierenden humanen Coronavirus-Stämmen NL63, 229E, OC43 und HKU1 differenziert nach Altersgruppen vorliegen. Diese Coronaviren verursachen in der Regel bereits bei Kindern Erkältungen mit meist milden Symptomen. Zusätzlich glichen sie ihre Ergebnisse mit Daten ab, die zu den beiden weiteren humanen Coronaviren SARS-CoV-1 und MERS-CoV existieren. 

Vorhersage über die Entwicklung hin zum endemischen Erreger

Aus dem Vergleich der Daten entwickelten die Forscher ein quantitatives Modell, dass Aussagen über die mögliche Entwicklung des COVID-19-Erregers SARS-CoV-2 hinsichtlich der Änderungen bei der Übertragung und bei der Schwere der Erkrankung trifft, bei seiner Fortentwicklung zu einem endemischen Erreger.

Die Hypothese der Forscher war dabei, dass „alle humanen Coronaviren Immunität nach den gleichen Charakteristiken hervorrufen“. Das aktuelle „Public Health-Problem“ sei demzufolge nur das Ergebnis des epidemischen Ausbruchs in einer Population, die immunologisch naiv dem Erreger gegenüber ist, also noch nie zuvor mit ihm in Kontakt trat. Daher seien besonders die älteren von schweren Erkrankungen betroffen, da sie nie zuvor in Berührung mit dem Erreger kamen – anders, als das etwa bei den vier endemischen CoV-Stämmen sei.

Aus den Seroprävalenz-Daten für die hCoV-Stämme schlossen die Wissenschaftler, dass es weltweit in der Regel zu einem sehr frühen Kontakt mit einem der vier Viren kommt. So zeigen bereits kleine Kinder einen Titer für die IgM-Antikörper gegen diese Viren, die nur in der akuten ersten Phase einer Infektion gebildet werden. Durchschnittlich erfolge eine Infektion zwischen 3,4 und 5,1 Jahren, spätestens bis zum 15 Lebensjahr sei praktisch jeder einmal mit diesen „Erkältungs-Viren“ in Kontakt geraten. Bei über 15-Jährigen finden sich keine IgM-Titer mehr im Serum.

Spätere Re-Infektionen, so schlossen sie, würden daher in jedem Fall durch eine IgG-vermittelte erworbene Immunität bekämpft.

Wiederinfektionen mit milderen Verläufen

Allerdings handele es sich bei der durch frühe Infektion vermittelten erworbenen Immunität gegen die hCoV nicht um eine sterilisierende Immunität wie das etwa der Fall nach einer Masern-Infektion oder -Impfung ist. Daten aus anderen Studien zeigen, dass eine Reinfektion mit einem der „Erkältungs“-Corona-Viren innerhalb von einem halben bis zu einem Jahr wieder möglich ist, eine erste sterilisierende Immunität also allmählich nachlässt. Allerdings gebe es eine vermittelte attenuierende Immunität sowie eine die weitere Übertragung verhindernde. Folgende Infektionen verliefen daher in der Regel milder oder gar symptomlos und seien auch schneller wieder vom Körper in den Griff zu bekommen.

„Zum Beginn eines Outbreaks spiegele die Altersstruktur der Fälle die der Populationen“, schreiben die Forscher. Sei aber ein Gleichgewichtszustand der Epidemie erreicht, sagt das Modell der Forscher voraus, dass schließlich fast alle Ersterkrankungen bei Babys oder Kleinkindern erfolgten – langfristig auch bei COVID-19. Da sich zum einen aus den Erfahrungen nur eine geringe Letalität bei dieser jungen Gruppe von Erkrankten ergäbe und in Zukunft dann Ältere „nur“ noch eine mildere Re-Infektion erleiden würden, sagen die Forscher voraus, dass die „Infection Fatality Ratio“ (IFR), also der Anteil der Todesfälle auf alle (auch die symptomlosen) Infektionen bezogen langfristig auf einen Wert um die 0,001 Prozent fallen werde – wenn SARS-CoV-2 sich ebenfalls zu einem endemischen Virus entwickelt haben werde.

Endemisierung ist abhängig von der Ausbreitung und dem Grad der Immunität

Das Modell der Forscher gibt dabei Auskunft darüber, wie lange es dauert, bis sich ein neues humanes Coronavirus zu einem „harmlosen“ endemischen Erreger entwickelt hat. Die Entwicklung zu einer niedrigen IFR von 0,001 Prozent hänge zum einen vom R0-Wert als Maß für die Übertragung und zum anderen vom Nachlassen der Immunität ab. Charakteristisch für die Entwicklung von der Epidemie zur Endemie sei, dass es eine Verschiebung hin zu jüngeren Erstfällen gebe. Die Entwicklung hin zur Endemie könne dabei einige Jahre bis viele Jahrzehnte betragen.

Sei der R0, also die Basisreproduktionszahl des Virus niedrig – etwa durch Social Distancing, wie aktuell angestrebt – seien zwar die Fall- und damit verbunden die Todeszahlen niedrig, jedoch dauert es mehrere Jahrzehnte, bis das Virus „harmloser“ sei. Bei einer hohen Durchseuchung hingegen komme es zu einer schnelleren Endemisierung, jedoch zu höheren Fall- und Todeszahlen zu Beginn. Gleichzeitig besagt das Modell, dass eine schneller nachlassende sterilisierende Immunität die Zeit bis zum niedrigen IFR reduziert. Wenn eine Impfung in gleichem Maße eher zu einer die Krankheit abschwächenden Immunität und weniger zu einer sie gänzlich verhindernden sterilisierenden Immunität führe – was sich noch zeigen muss, aber angenommen wird – dann seien Massenimpfungen in dem Modell mit einem hohen R0 gleichzusetzen. 

Vorhersage gilt, wenn die Letalität bei Kindern gering bleibt

Unter dem Strich, so die Forscher, wenn SARS-CoV-2 eine niedrige Letalität bei Babys und Kleinkindern beibehält, dann könne COVID-19 sich mittelfristig innerhalb der nächsten Jahre bis Jahrzehnte zu einer eher harmlosen Erkältung entwickeln – mit etwas ausgeprägteren Symptomen bei den Jüngeren und später bei den Wiederinfektionen eher harmlosen Symptomen bei allen älteren Infizierten. Dann würden irgendwann auch Impfungen nicht mehr unbedingt notwendig sein, schreiben die Forscher. 

Der Vergleich mit den Erkältungen hervorrufenden hCoV sei dabei legitim, erklärt Lavine: „Dieses Model besagt, dass sich die Immunität gegen SARS-CoV-2 ähnlich verhält wie die gegen die anderen humanen Coronaviren. Wir wissen nicht, was wäre, wenn jemand sich mit einem der anderen Coronaviren erst als Erwachsener zum ersten Mal infizieren würde statt bereits als Kind“, sagt sie. Das heißt, wären die vier Erkältungs-hCoV nicht so verbreitet, dass bereits kleine Kinder sich regelmäßig zuerst infizieren, könnten diese Viren ähnlich schwere Verläufe bei einer Erstinfektion eines Älteren auslösen wie derzeit SARS-CoV-2.

Allerdings gelte dieses Modell nicht für alle hCoVs. Für den Erreger von MERS, dem Middle East Respiratory Syndrom, MERS-CoV, könne eine solche Entwicklung nicht vorhergesagt werden. MERS hat anders als die anderen hCoV eine relativ hohe Fallsterblichkeit unter Kindern – was das Entstehen einer späteren abschwächenden Immunität entsprechend verhindert.

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Auf neue humane Coronaviren allgemein bezogen habe dies Auswirkungen auf die Impfstrategie. Seien die IFR unter Kindern gering, seien Impfungen nur während der Epidemie-Phase wichtig. Sei die Letalität der jungen Infizierten aber hoch, müssten insbesondere Kinder geimpft werden.



Volker Budinger, Diplom-Biologe, freier Journalist
redaktion@daz.online


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