Neue COVID-19-Varianten auf dem Vormarsch

Ein Corona-Update

Stuttgart - 08.07.2024, 13:45 Uhr

Womit wird in der bevorstehenden Impfsaison im Herbst gegen Corona geimpft? (Foto: ChasingMagic/peopleimages.com / AdobeStock)

Womit wird in der bevorstehenden Impfsaison im Herbst gegen Corona geimpft? (Foto: ChasingMagic/peopleimages.com / AdobeStock)


Lange Zeit ist es in der DAZ rund um Corona ruhig gewesen. Zuletzt berichteten nun verschiedene Nachrichtenmagazine, dass die Virus­varianten KP.2 und KP.3 weltweit auf dem Vormarsch sind. Wir haben das zum Anlass genommen, einen aktuellen Blick auf das Infektionsgeschehen in Deutschland sowie die neuesten Studienerkenntnisse zu SARS-CoV-2 zu werfen.

Anfang 2023 dominierte noch die Variante JN.1 das Infektionsgeschehen. Inzwischen ist die Zahl der Infektionen, die durch die beiden von JN.1 abgeleiteten Varianten KP.2 und KP.3 hervorgerufen werden, in vielen Ländern sprunghaft gestiegen. Zwar ging weltweit die Zahl an Neuinfektionen zwischen Ende April und Ende Mai 2024 um 11 %, ebenso wie die COVID-19-bedingten Einweisungen ins Krankenhaus (- 57 %) oder auf die Intensivstation (- 38 %) zurück [1], doch die Weltgesundheitsorganisation WHO meldete in ihrem letzten Bericht, dass die Prävalenz von KP.2 und KP.3 weltweit von 14,6 % bzw. 13,0 % in Woche 18 (2. Mai bis 8. Mai 2024) auf 22,7 % bzw. 22,4 % in Woche 21 (24. Mai bis 29. Mai 2024) gestiegen war.

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Die Sieben-Tage-Inzidenz in Deutschland belief sich am 24. Juni 2024 auf 2,7 Neuinfektionen pro 100.000 Einwohner, Tendenz steigend. In Deutschland sind die Varianten KP.2 und KP.3 das erste Mal in der Kalenderwoche 12 (19. März bis 24. März 2024) und in der Kalenderwoche 15 (8. April bis 14. April 2024) verzeichnet und haben seitdem zunehmend JN.1 verdrängt (s. Abb. 1). Zuletzt machten in der Kalenderwoche 22 (30. Mai bis 5. Juni 2024) KP.2 14,81 % und KP.3 51,85 % des Infektionsgeschehens aus. Auch bei der letzten Untersuchung der SARS-CoV-2-Last im Abwasser durch das Robert Koch-Institut zeigte sich eine Zunahme von KP.2 und KP.3 in den letzten Wochen.

Abb. 1: Anteile der SARS-CoV-2-Varianten JN.1, KP.2 und KP3 am Infektionsgeschehen seit Kalenderwoche 10/2024 [Robert Koch-Institut, Abruf: 24. Juni 2024]

KP.2, KP.3 sowie JN1.7 und JN.1.18 gehören nach Klassifizierung der Weltgesundheitsorganisation WHO zu den SARS-CoV-2-Varianten unter Beobachtung, während die Ursprungsvariante JN.1 sowie EG.5, BA.2.86 und JN.1 zu den SARS-CoV-2-Varianten von Interesse kategorisiert werden. Bei der Untersuchung der virologischen Eigenschaften von KP.2 fiel auf, dass die Variante im Vergleich zu JN.1 neben den zwei typischen FLiRT-Substitutionen (s. Kasten „FliRT mit den Varianten“) eine weitere Substitution im Spike-Protein sowie eine zusätzliche Substitution im Nicht-Spike-Protein aufweist. 

FLiRT mit den Varianten

KP.2 und KP.3 leiten sich von der Omi­kronvariante JN.1 ab. Genauso wie alle anderen SARS-CoV-2- Varianten, die mit KP oder JN beginnen, weisen sie die gleichen Mutationsmuster auf und gehören zu den sogenannten FLiRT-Varianten. Der Name leitet sich von den Mutationen im Spikeprotein ab, bei denen die Aminosäure F (Phenylalanin) an Position 456 durch ein L (Leucin) und die Aminosäure R (Arginin) an Position 346 durch ein T (Threonin) ersetzt wird. Die beiden Mutationen erschweren es den Antikörpern, SARS-CoV-2 zu neutralisieren. Man geht davon aus, dass Menschen mit einer durchgemachten JN.1-Infektion einen relativ starken Immunschutz gegen alle FLiRT-Varianten haben. Infektionen mit früheren Varianten als JN.1 hingegen bieten wahrscheinlich weniger Schutz. Die Centers for Disease Control and Prevention (CDC) in den USA sehen keine Anzeichen, dass KP.2 oder KP.3 schwerere Krankheitsverläufe hervorrufen als ihre Vorgänger [6].

Da die Reproduktionszahl von KP.2 und KP.3 etwa 1,2-fach höher ist als die von JN.1, nehmen die Forscher an, dass die beiden Varianten eine höhere virale Fitness als JN.1 aufweisen und vermutlich in den kommenden Monaten die vorherrschenden Varianten sein werden [4, 5]. Die Symptome, die KP.2 und KP.3 auslösen, stimmen mit denen von JN.1 überein und treten meist zwei bis 14 Tage nach der Exposition auf. Sie umfassen:

  • Fieber, Schüttelfrost,
  • Husten,
  • Kurzatmigkeit,
  • Muskel- und Körperschmerzen,
  • Müdigkeit,
  • Kopfschmerzen,
  • Halsschmerzen,
  • Verstopfte oder laufende Nase und
  • Übelkeit, Erbrechen, Durchfall.

Auswirkung auf die Impfstoff-Empfehlungen

Ende April 2024 hatte die COVID-Impfstoff-Beratungsgruppe der WHO die Verwendung der JN.1-Linie als Anti­gen für die bevorstehende Impfsaison im Herbst empfohlen [7]. Nachdem die amerikanische FDA dieser Empfehlung zunächst nachgekommen war, ist sie Anfang Juni noch einmal umgeschwenkt und empfiehlt nun die KP.2-Variante als Antigen [8]. In Europa hat die europäische Arzneimittelagentur EMA die Empfehlung der WHO für eine Variantenanpassung an JN.1 für die Impfsaison 2024/2025 übernommen. Sie weist jedoch darauf hin, dass auch Impfstoffzusammensetzungen, die auf andere JN.1-Stämme abzielen, in Betracht gezogen werden können [9].

Eintrittsweg des Virus beeinflusst Ausgang der Infektion

Primär wird SARS-CoV-2 über das Oberflächenprotein ACE(Angiotensin-Converting-Enzyme)-2 in die Wirts­zelle aufgenommen. Daneben spielt aber auch die Serinprotease TMPRSS2 (transmembrane protease serine subtype 2) eine bedeutende Rolle bei der Virusaufnahme. Um die Funktion und die Auswirkungen auf das Infektionsgeschehen von TMPRSS2 besser zu beurteilen, haben Wissenschaftler um Qu B. Wirtszellen mit und ohne TMPRSS2-Proteine mit verschiedenen Virusvarianten infiziert. Bei ihren Beobachtungen im Elektronenmikroskop stellten sie fest, dass die TMPRSS2-vermittelte Virusaufnahme anders als bisher angenommen über zelluläre Vesikel (Endosomen) erfolgt. Gleichzeitig waren in den Zellversuchen mit TMPRSS2-vermittelter Virusaufnahme verstärkte Infektionen in Form von vermehrten Genomkopien und einer erhöhten Produktion neuer infektiöser Viren ersichtlich. Infolgedessen werden die Immunreaktionen der infizierten Wirtszellen verstärkt und der Zelltod tritt schneller ein. Je nach eingesetzter SARS-CoV-2-Variante unterschieden sich diese Ergebnisse. Die Forscher erhoffen sich, dass die Erkenntnisse zur Entwicklung künftiger Behandlungs- und Präventionsstrategien beitragen könnten [10].

Bleibende Augenschäden nach Genesung?

In der Vergangenheit traten bei einigen COVID-19-Patienten Sehprobleme auf. Die Ursache dafür war unbekannt. In einer kürzlich in „PLOS Pathogens“ veröffentlichten Studie mit Mäusen, die gentechnisch mit humanisierten ACE-2, dem Eintrittsrezeptor für SARS-CoV-2, ausgestattet worden waren, konnten Wissenschaftler nun mehr Licht ins Dunkel bringen. Bei den Nagetieren konnte SARS-CoV-2 die Blut-Retina-Schranke durchbrechen und im Auge entzündliche Prozesse hervorrufen. Ähnlich wie die Blut-Hirn-Schranke dient die Blut-­Retina-Schranke zum Schutz vor eindringenden Erregern. Zuvor ging man davon aus, dass SARS-CoV-2 unter anderem über die Augen übertragen wird. Diese Hypothese konnten die Forscher nun widerlegen, da auch Entzündungen im Auge ersichtlich waren, wenn SARS-CoV-2 keinen Kontakt zur Augenoberfläche der Mäuse gehabt hatte. Neben entzündlichen Reaktionen in der Netzhaut konnten die Forscher außerdem retinale Mikro­aneurysmen bei den Mäusen feststellen. Die Autoren schlussfolgern, dass SARS-CoV-2 vermutlich langfristig Sehschäden bei Betroffenen auslösen kann. Sie empfehlen daher genesenen (auch asymptomatischen) COVID-19-Patienten eine Kontrolluntersuchung durch den Ophthalmologen. Zudem vermuten sie, dass das Risiko für Beeinträchtigungen am Auge bei Immunsupprimierten, Diabetikern und Hypertonikern noch weiter erhöht sein könnte [11, 12].

Lüften effektiver als gedacht

In einem kürzlich in „Nature Communications“ publizierten Versuch konnten Forscher zeigen, dass der CO2-­Gehalt in der Luft die Infektiosität von SARS-CoV-2 beeinflussen könnte. So war in geschlossenen Räumen mit einem CO2-Gehalt von 5000 ppm die Anzahl infektiöser Viruspartikel zehnmal höher als im Freien bei 400 ppm CO2. Die Forscher erklären sich diesen Umstand dadurch, dass CO2 als Säure bei Kontakt mit einem infizierten Tröpfchen reagiert und den pH-Wert senkt. Dies hat zur Folge, dass das Virus langsamer inaktiviert wird. Beim Lüften strömt CO2-ärmere Luft in den Raum ein, der pH-Wert in den Tröpfchen steigt und das Virus wird schneller inaktiviert. Zudem zeigten sich Unterschiede zwischen verschiedenen Varianten des Coronavirus: So war die Infektiosität der Omikron-Sublinie BA.2 unter gleichen Bedingungen 1,7-mal höher als die der Delta-­Variante [13].

Abb. 2: Zahl der COVID-19-Infektionen 2024: Die vom RKI gemeldeten Infektionszahlen und Hospitalisierungen sind seit Frühlingsbeginn stark zurückgegangen. Seit Kalenderwoche 17 ist wieder ein leichter Anstieg zu beobachten, für die Woche vom 10. bis 16. Juni 2024 (KW 24) wurden 1620 Infektionen sowie 486 Hospitalisierungen gemeldet. [Robert Koch-Institut, Abruf: 26. Juni 2024]

Höheres Sterberisiko unter COVID-19 als unter Influenza

Im ersten Jahr der Coronapandemie war das Risiko, an COVID-19 zu versterben, besonders hoch. Das Mortalitätsrisiko ist mittlerweile gesunken. Nun hat das Team um Xie Y. im Rahmen einer Kohortenstudie die Sterberate von COVID-19-Patienten mit der von Influenza-Patienten verglichen [14]. Insgesamt wurden 8625 hospitali­sierte COVID-19-Patienten und 2647 hospitalisierte Influenza-Patienten im Zeitraum zwischen Oktober 2023 und März 2024 in die Studie einbezogen. Innerhalb von 30 Tagen nach der Krankenhauseinweisung starben 5,7 % der COVID-19-Patienten, in der Influenza-Gruppe waren es 4,2 %. Damit hatten die SARS-CoV-2-Infizierten ein um 35 % höheres Risiko, an ihrer Erkrankung zu versterben als die Grippe-Patienten (adjustierte Hazard Ratio [HR] = 1,35; 95%-Konfidenzintervall [KI]: 1,10 bis 1,66).

Im Winter 2022/2023 war der Unterschied sogar noch ausgeprägter, da die Grippewelle relativ mild ausfiel. Hier war das Risiko um mehr als 60 % erhöht (HR = 1,61). Das Auftreten der Variante JN.1 hatte in der Unter­suchung keinen Einfluss auf die Sterblichkeit [14].

Mögliches Blutspendeverbot für Long-COVID-Patienten?

Die Ursache für bleibende Symptome bei Long-COVID-Patienten ist nach wie vor unbekannt. Vermutet wird ein Zusammenhang mit Autoantikörpern, die sich gegen den eigenen Körper richten. Dass Antikörper tatsächlich eine Rolle bei der Entstehung von Long-COVID spielen könnten, untermauern die Ergebnisse einer kürzlich durchgeführten Analyse. In der bisher nicht im Peer-Review-Verfahren begutachteten Studie haben Wissenschaftler IgG-Antikörper von 34 Long-COVID-Patienten auf Mäuse über­tragen und die Auswirkungen untersucht. Nach der Injektion der Immunglobuline wiesen die Nagetiere neben einer erhöhten Berührungs- und Hitzeempfindlichkeit auch eine verminderte Beweglichkeit auf. Nun muss in weiteren Studien untersucht werden, ob solche Ereignisse auch bei Transfusionen oder Blutprodukten auf gesunde Menschen übertragen werden oder inwiefern eine Blutwäsche vor der Transfusion diese verhindern kann [15].

Statine und AT1-Blocker gegen Post-COVID-Symptome

Um in die Epithelzellen des Atmungssystems und anderer Organe wie den Dünndarm einzudringen, bindet SARS-CoV-2 über das Spike-Protein an das transmembrane Angiotensin-Converting-Enzym-2, das Teil des Renin-Angiotensin-Systems (RAS) ist. Infolge der ACE2-Bindung verschiebt sich das Gleichgewicht des Renin-Angiotensin-Systems in Richtung des proinflammatorischen Angiotensin-1(AT1)-Rezeptors. Bereits in der Vergangenheit fiel auf, dass Patienten, die einen AT1-Rezeptor-Blocker einnahmen, eine geringere COVID-19-­Mortalitätsrate aufwiesen. Darüber hinaus wurde auch öfter ein Zusammenhang zwischen Statin-Therapie und günstigen Ergebnissen bei COVID-19 berichtet. Bei Long-COVID-­Patienten werden im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen häufig eine Entgleisung des Lipidstoffwechsels sowie signifikante Veränderungen der HDL-Cholesterol-Spiegel beobachtet. Wissenschaftler aus Marburg haben deshalb untersucht, inwiefern die kombinierte Einnahme von Angio­tensin-1-Rezeptor-Blockern bei 16 Patienten mit Post-COVID-Syndrom beziehungsweise Post-Vaccination-Syndrom mit infektbedingter Fettstoffwechselstörung helfen könnte. Dafür erhielten alle Probanden über sechs Wochen Rosuva­statin, Simva­statin oder Atorvastatin in Kombination mit Candesartan oder Telmisartan. Anschließend wurde das Lipidprofil der Patienten analysiert. In der Auswertung vier bis sechs Monate später zeigte sich nicht nur eine Senkung der Gesamtcholesterol-Werte, des LDL-Cholesterols und des Blutdrucks, sondern die Patienten berichteten auch, weniger müde und körperlich fitter zu sein. Daneben konnten Veränderungen im HDL-Proteom erkannt werden. Die Forscher schlussfolgern, dass an HDL-Partikel gebundene Proteine für einen Teil der Symptome bei Long-COVID, wie z. B. endotheliale Entzündungen und Neurodegeneration, verantwortlich sein könnten und sehen hier einen Ansatz für künftige Behandlungsmöglichkeiten. Studieninitiator Bernhard Schieffer erläutert im Interview mit der Hessenschau: „Es ist ein schnell verfügbarer therapeu­tischer Ansatz, der gewählt werden kann, um die schlimmsten Symptome zu beseitigen. Wir sprechen nicht davon, dass wir ursächlich arbeiten. Wir wissen noch nicht, wie man das Corona-Virus aus dem Körper bekommt. Das ist so ähnlich wie beim Epstein-Barr-Virus oder wie beim HI-Virus. Die adäquate Entwicklung von Medikamenten für eine solche Erkrankung dauert sehr lange“ [16, 17].

Literatur

 [1] COVID-19 epidemiological update, Informationen der Weltgesundheitsorganisation, Edition 168, 17. Juni 2024, www.who.int/publications/m/item/covid-19-epidemiological-update-edition-168

 [2] 7-Tage-Inzidenz. Informationen des Bundesministeriums für Gesundheit, infektionsradar.gesund.bund.de/de/covid/inzidenz, Stand: 24. Juni 2024

 [3] AMELAG-Wochenbericht (Abwassermonitoring für die epidemiologische Lagebewertung) vom 12.06.2024, Informationen des Robert Koch-Instituts, www.rki.de/DE/Content/Institut/OrgEinheiten/Abt3/FG32/Abwassersurveillance/Abwassersurveillance.html

 [4] Kaku Y et al. Virological characteristics of the SARS-CoV-2 KP.2 variant. Lancet Infect Dis 2024;24(7):e416, doi: 10.1016/S1473-3099(24)00298-6

 [5] Kaku Y et al. Virological characteristics of the SARS-CoV-2 KP.3, LB.1 and KP.2.3 variants. BioRxiv 2024, doi: 10.1101/2024.06.05.597664

 [6] Rosen A. What to Know About COVID FLiRT Variants. Informationen der John Hopkins School of Public Health, publichealth.jhu.edu/2024/what-to-know-about-covid-flirt-variants, Stand 13. Mai 2024

 [7] Statement on the antigen composition of COVID-19 vaccines, Informationen der WHO, www.who.int/news/item/26-04-2024-statement-on-the-antigen-composition-of-covid-19-vaccines, Stand 26. April 2024

 [8] Updated COVID-19 Vaccines for Use in the United States Beginning in Fall 2024, Informationen der FDA, www.fda.gov/vaccines-blood-biologics/updated-covid-19-vaccines-use-united-states-beginning-fall-2024, Stand: 5. Juni 2024

 [9] EMA recommendation to update the anti­genic composition of authorised COVID-19 vaccines for 2024-2025, Informationen der EMA, www.ema.europa.eu/en/documents/other/ema-recommendation-update-antigenic-composition-authorised-covid-19-vaccines-2024-2025_en.pdf, Stand: April 2024

[10] Neue Erkenntnisse über den Einfluss des Zelleintrittswegs von SARS-CoV-2-Viren auf den Ausgang der Infektion. Pressemitteilung 08/2024 des Paul Ehrlich Instituts

[11] Monu M et al. SARS-CoV-2 infects cells lining the blood-retinal barrier and induces a hyperinflammatory immune response in the retina via systemic exposure. PLoS Pathog 2024;20(4):e1012156, doi: 10.1371/journal.ppat.1012156

[12] COVID-19 Virus Could Damage Vision. Informationen der University of Missouri, medicine.missouri.edu/news/covid-19-virus-could-damage-vision, Stand 14. Mai 2024

[13] Haddrell A et al. Ambient carbon dioxide concentration correlates with SARS-CoV-2 aerostability and infection risk. Nat Commun 2024;15(1):3487, doi: 10.1038/s41467-024-47777-5

[14] Xie Y et al. Mortality in Patients Hospitalized for COVID-19 vs Influenza in Fall-Winter 2023-2024. JAMA 2024;331(22):1963-1965, doi: 10.1001/jama.2024.7395

[15] Chen HJ et al. Transfer of IgG from Long COVID patients induces symptomology in mice. BioRxiv 2024, doi: 10.1101/2024.05.30.596590

[16] Fouraté S. Symptome deutlich verbessert oder komplett verschwunden. Interview Studieninitiator Bernhard Schieffer, 18. Juni 2024, www.hessenschau.de/gesellschaft/neue-post-covid-studie-in-marburg-zeigt-erstaunliche-erfolge-v2,cholesterin-long-covid-100.html

[17] Grote K et al. Targeting the High-Density Lipoprotein Proteome for the Treatment of Post-Acute Sequelae of SARS-CoV-2. Int J Mol Sci 2024 20;25(8):4522, doi: 10.3390/ijms25084522


Marina Buchheit-Gusmão, Apothekerin
redaktion@daz.online


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