FAQ

Coronavirus und Grundlagen zu Viren

Was bedeuten die AY-Varianten?

Die Bezeichnung AY tragen die Subvarianten der Delta-Variante. Diese dienen der Überwachung der Diversität innerhalb der Delta-Variante (+ Identifikation neuer Cluster). Es bestehen nicht notwendigerweise biologische Unterschiede zwischen den Subvarianten. Biologisch signifikante Unterschiede werden entsprechend aktualisiert.

In Großbritannien ist die Linie AY.4 derzeit die dominierende Subvariante. [3]

Was bedeutet Deletion?

Eine Deletion ist ein biochemischer Vorgang, der zu einer Mutation führt. Es kommt dabei zum Verlust eines DNA-Abschnittes, wobei entweder einzelne Basen oder ganze Sequenzen betroffen sind. Dadurch kommt es zur Veränderung des Chromosoms, also der Erbinformation. Diese Form der Mutation wird als Genmutation bezeichnet. [5]

Was sind DNA- und RNA-Viren und was ist der Unterschied zwischen Ihnen?

Ein Virus ist ein Infektionsträger, welcher Erbmaterial in Form von DNA oder RNA enthält. RNA steht für Ribonukleinsäure und kann als Einzel- oder Doppelstrang vorliegen. DNA steht für Desoxyribonukleinsäure und liegt als Doppelstrang, einzelsträngig, segmentiert oder nicht segmentiert, zirkulär oder offen vor.

DNA-Viren sind weniger variabel und stabiler gegen Umwelteinflüsse, da sie eine geringere Mutationsrate besitzen und chemisch stabiler sind. Außerdem besitzen sie Enzyme, sogenannte DNA-Polymerasen, die bei der Vervielfältigung der DNA zum Einsatz kommen und eine Korrekturfunktion haben. So kommt es zum verringerten Auftreten von Mutationen.

Die Mutationsrate von RNA-Viren ist höher, da bei der Vervielfältigung der RNA öfter Fehler auftreten, sodass ständig neue Mutationen erscheinen.

Die RNA bzw. DNA wird von einer schützenden Proteinhülle, dem Kapsid umhüllt. Coronaviren gehören zu den RNA-Viren. [6]

Was ist ein Genom?

Als Genom wird das Erbgut, also die gesamte DNA oder RNA bezeichnet. [6]

Was bedeutet Entkommen bei der Immunantwort?

Entkommen, auch als Immun-Escape bezeichnet, beschreibt einen Vorgang, bei dem der Erreger einer Erkennung durch das Immunsystem entgeht. So kann sich SARS-CoV-2 bei Vorliegen bestimmter Mutationen der Immunkontrolle spezifischer Immunzellen entziehen. Die sogenannten T-Killerzellen haben die Aufgabe infizierte Zellen zu erkennen und zu vernichten.[7]

Was bedeutet Neutralisation bei der Immunantwort?

Besitzt ein Organismus Antikörper gegen die Infektionserreger, reagieren diese mit dem Infektionserreger und verhindern die Bindung an die Zelle. Die Vermehrung und Ausbreitung des Erregers sind gehemmt. [6]

Was ist eine Mutation?

Eine Mutation ist eine dauerhafte Veränderung des Erbguts. Sie kann spontan auftreten oder durch äußere Einflüsse verursacht sein und positive, negative oder auch keine Auswirkungen auf den Organismus haben kann. Man bezeichnet einen solchen Organismus als Mutante.

Insbesondere bei Viren treten Mutationen sehr häufig auf. Im Zuge der Ausbreitung des Coronavirus treten neue Mutationen auf, welche beispielsweise eine höhere Übertragbarkeit oder Virulenz aufweisen. [6]

Welche Mutationen gibt es?

Mutationen werden in Genommutationen, Chromosomenmutationen und Genmutationen unterteilt.

Genommutationen betreffen vollständige Chromosomensätze oder einzelne Chromosomen. Chromosomenmutationen sind strukturelle Umlagerungen von größeren Bereichen eines Chromosoms. Diese werden weiter differenziert in Deletion, Duplikation, Inversion und Translokation. Genmutationen sind Veränderungen einzelner oder mehrerer benachbarter Nucleotide. Hierbei wird unterschieden zwischen Punktmutationen, Substitution, Inversion und Deletion. [8]

Was ist SARS-CoV-2?

SARS-CoV-2 steht für „severe acute respiratory syndrome coronavirus type 2”; “schweres aktues respiratorisches Syndrom Coronavirus-2”. Es ist ein neuartiges Beta-Coronavirus, das für den Ausbruch der Erkrankung „COVID-19“ (Coronavirus disease 2019) verantwortlich ist und eine Pandemie verursacht hat, die weiterhin aktuell ist. Coronaviren sind unter Säugetieren und Vögeln weit verbreitet, können relativ leicht ihr Wirtsspektrum erweitern und auch die Artengrenzen übertreten.[14] Viren können ebenso neue Mutationen erwerben, wodurch sie beispielsweise noch ansteckender werden können. Dies ist auch beim SARS-CoV-2-Virus der Fall, wobei VOCs, VOIs und weitere Varianten unterschieden werden (siehe Steckbriefe SARS-CoV-2).

Was ist eine Variante?

Varianten sind Spielarten des Virus, die sich durch einen Satz bestimmter Mutationen voneinander unterscheiden. Manche Varianten besitzen Untervarianten, die sich nur durch eine Mutation von der Hauptvariante unterscheiden, manche Varianten sind sehr verschieden voneinander. Man kann sich das wie eine Großfamilie mit vielen Linien vorstellen. Damit sich eine Variante bilden und durchsetzen kann, müssen die Mutationen ihre Vorteile bringen. [16,17] Das ist Evolution im Zeitraffer! 

Wofür steht „VOC “?

VOC steht für „Variant of Concern”.

Corona-Varianten, die als besorgniserregend eingestuft werden, werden als „VOC“ klassifiziert.

Diese Varianten unterscheiden sich vom sogenannten Wildtyp des Virus und es liegen genug Daten vor, die Anlass zur Sorge geben, wie z.B. erhöhte Übertragbarkeit. [18]

Wofür steht „VOI“?

VOI steht für „Variant of Interest”.

Corona-Varianten, die unter Beobachtung der Behörden stehen, werden als „VOI“ eingestuft. Sie weisen genetische Eigenschaften oder ein Verhalten auf, welches ungewöhnlich ist und weitere Beobachtung erfordert. Sie können ggf. zu einem späteren Zeitpunkt als „VOC“ eingestuft werden. [18]

Diagnostik

Was ist ein Antigen-Schnelltest?

Antigenschnelltests dienen dem Nachweis von viralem Protein. Ist virales Protein in der Probe enthalten, reagiert es mit den spezifischen Antikörpern auf den Teststreifen welche farbmarkiert sind. Es bilden sich Antigen-Antikörper-Komplexe und es erscheint ein positives Testergebnis. Zusätzlich enthalten die Teststreifen eine sogenannte Kontrolllinie, die farbig erscheinen muss um den richtigen Testablauf und das vollständige Durchlaufen der Probe durch das Testkit zu gewährleisten. Jedoch ist für ein positives Ergebnis eine höhere Viruslast nötig als bei PCR-Tests; die Sensitivität und Spezifität ist geringer. Das Ergebnis liegt bereits nach 15-20 min vor, es wird kein Labor für die Auswertung benötigt und die Tests sind kostengünstiger als PCR-Tests, weshalb sie eine gute Ergänzung zu den PCR-Tests sind. Durch regelmäßiges Testen vieler Personen können Hochansteckende identifiziert und Infektionsketten durchbrochen werden. Um ein falsch positives Ergebnis auszuschließen, muss ein positives Schnelltestergebnis mit einem PCR-Test überprüft werden. [1]

Was ist ein Antikörpertest?

Ein Antikörpertest dient beispielsweise dem Nachweis von auf SARS-CoV-2 spezifischen Antikörpern im Blut. Diese können im Blut während der akuten Infektionsphase und nach Abklingen der Symptome nachgewiesen werden. Etwa zwei Wochen nach dem Beginn der Symptome sind die Antikörper nachweisbar. Der Antikörpertest ist daher zur Detektion einer Infektion mit SARS-CoV-2 ungeeignet, aber für die Überwachung der Verbreitung des Virus und für epidemiologische Fragestellungen sinnvoll. [2]

Was bedeutet der Ct-Wert?

Der Ct-Wert (cycle threshold, „Zyklus-Schwelle“) wird beim PCR-Test ermittelt und gibt Auskunft über die tatsächliche Menge an Virus-RNA, welche eine infizierte Person in sich trägt. Je höher der Ct-Wert, desto niedriger ist die Viruskonzentration der Probe und desto niedriger ist die tatsächliche Menge der Virus-RNA in der Probe. Ein Ct-Wert > 30 ist mit einer niedrigen Viruslast assoziiert. Diese ist ein Indikator für eine Infektion mit einer geringen Virusmenge oder für eine abklingende Infektion. Aber auch eine nicht optimale Probenentnahme kann zu einer geringen Viruslast führen. Je höher die Viruskonzentration, desto größer ist auch die Infektiosität der infizierten Person.

Der Ct-Wert ist allerdings nur ein semiquantitativer Messwert und kann, aufgrund des fehlenden Bezugs zu einer Referenz, nicht direkt zwischen mehreren Laboren verglichen werden. [4]

Wie gelangt man von der Probennahme zum Testergebnis?

Zum Nachweis von SARS-CoV-2 wird eine Probe aus den oberen Atemwegen entnommen. Es wird ein Nasen-Rachen-Abstrich (Nasopharynx-Abstrich) oder ein Rachenabstrich (Oropharynx-Abstrich) durchgeführt um an Probenmaterial zu gelangen.

Das Probenmaterial wird im Falle des Schnelltests in einer Testlösung gelöst und auf das Testkit getropft. Weitere Erläuterungen siehe „Was ist ein Antigen-Schnelltest?“.

Beim PCR-Test wird die Probe in ein Labor eingeschickt, welche die ggf. in Probe vorhandene RNA des Coronavirus mittels RT-PCR nachweist. Weitere Erläuterungen siehe „Wie funktioniert eine RT-PCR?“. [9] 

Was bedeutet die Reproduktionszahl R?

Die Reproduktionszahl R (R-Wert) gibt an, wie viele weitere Personen eine infizierte Person durchschnittlich ansteckt, wenn keine Präventionsmaßnahmen getroffen werden und keine Person immunisiert ist. Bei einem R-Wert > 0 kann sich eine Infektion ausbreiten. Für den Wildtyp von SARS-CoV-2 wurde der R-Wert zwischen 2,8 und 3,8 geschätzt. Eine infizierte Person steckt also durchschnittlich 3-4 weitere Personen an. Die neuen Virusvarianten zeigen eine höhere Übertragbarkeit, was zu einem höheren R-Wert führt.

Durch die Präventionsmaßnahmen und zunehmende Immunisierung sinkt der R-Wert, da eine erkrankte Person weniger weitere Personen infizieren kann. Die Reproduktionszahl ist einer von mehreren Maßzahlen, die Auskunft über das Infektionsgeschehen und dessen Kontrolle geben. [10]

Wie funktioniert eine RT-PCR?

RT-PCR hat zwei Bedeutungen, die im Folgenden erläutert werden.

RT-PCR steht für Reverse Transkriptase-Polymerase-Kettenreaktion und ist ein Goldstandard in der Diagnostik. Seine Durchführung ist nur in speziellen Laboren möglich.

Mit der herkömmlichen PCR können keine RNA-Fragmente vervielfältigt werden, was jedoch für den Nachweis von Coronaviren, RNA-Viren, notwendig ist. Bei der RT-PCR wird das Enzym Reverse Transkriptase verwendet, mit dessen Hilfe aus der RNA die komplementäre DNA gebildet werden kann. Dieser Vorgang ist der eigentlichen PCR vorgeschaltet.

Eine PCR läuft folgendermaßen ab. Zuerst wird die zuvor entstandene komplementäre DNA auf 96 °C erwärmt und die Wasserstoffbrücken der doppelsträngigen DNA werden gespalten, sodass die DNA als Einzelstrang vorliegt. Diesen Prozess nennt man Denaturierung. Anschließend wird die Temperatur auf ca. 60 °C gesenkt (abhängig von den verwendeten Primern) und die Primer binden jeweils an das Ende des Einzelstrangs. Dieser Vorgang wird als Annealing bezeichnet. Nach dem Annealing findet die Elongation statt. Die Temperatur wird auf 72 °C angehoben und das Enzym Polymerase synthetisiert ausgehend vom Primer den komplementären DNA-Strang zum vorliegenden Einzelstrang. Statt zuvor einem vorliegenden DNA-Doppelstrang liegen jetzt zwei Doppelstränge vor. Diese werden erneut denaturiert und der beschriebene Vorgang wird beliebig oft wiederholt werden. [11,12]

RT-PCR ist zusätzlich eine Abkürzung für real-time-PCR, eine Methode mit der in Echtzeit geschaut werden kann ob die gesuchte Zielsequenz in der Probe vorhanden ist. Dafür werden DNA-Abschnitte, die komplementär zur gesuchten Gensequenz und mit einem Fluoreszenzfarbstoff markiert sind, verwendet. Diese lagern sich bei Anwesenheit der gesuchten Gensequenz während der PCR an die Gensequenz an und die entstehende Fluoreszenz kann dann gemessen werden. [13]

Was bedeutet ein negatives Schnelltestergebnis?

Liegt ein negatives Schnelltestergebnis vor, konnten keine Virusproteine in der Probe nachgewiesen werden. Die getestete Person ist zu diesem Zeitpunkt wahrscheinlich nicht ansteckend. Eine Infektion mit SARS-CoV-2 kann aber nicht ausgeschlossen werden, da auch bei geringer Viruslast das Testergebnis wahrscheinlich negativ ist. Deshalb sind Schnelltestergebnisse nur eine Momentaufnahme und nur für einen kurzen Zeitraum gültig. [15]

Was bedeuten falsch-positive Testergebnisse?

Als falsch-positiv wird ein Ergebnis bezeichnet, das ein positives Testergebnis zeigt, obwohl die Person nicht mit z.B. SARS-CoV-2 infiziert ist.

PCR-Tests weisen eine sehr hohe Spezifität, Sensitivität und Richtigkeit auf, weshalb die Anzahl falsch-positiver Ergebnisse sehr gering ist und die aktuelle Lage nicht verfälscht.

Die Qualitätssicherung der PCR-durchführenden Labore erfolgt in Form von Ringversuchen, wobei die richtige Testdurchführung unabhängig überprüft wird. [12]

Wie stehen erhöhte Testzahlen und Fallzahlen im Zusammenhang?

Mit der Durchführung von Tests können schnell und präzise infizierte Personen erfasst werden, was für die Unterbrechung der Infektionsketten sehr wichtig ist. Die Anzahl positiver Testergebnisse ist vom aktuellen Infektionsgeschehen und der Teststrategie abhängig, welche an die jeweilige epidemiologische Lage angepasst ist.

Durch eine Ausweitung der Teststrategie können die gemeldeten Fallzahlen steigen, da auch Infizierte gefunden werden, die keine oder milde Symptome haben. Anders gesagt: von der Teststrategie hängt auch die Dunkelziffer ab.[12]

Wie unterscheidet sich eine Varianten-PCR von einer „herkömmlichen" PCR?

Eine Varianten-PCR (V-PCR) ist eine spezialisierte PCR- Untersuchung, um bekannte Varianten zu erkennen. Sie erfolgt im Anschluss an die PCR, mit dem das Vorliegen des Virus untersucht wird und stellt damit den nächsten Schritt der Diagnostik dar. Sie ist sehr schnell durchführbar, setzt aber voraus, dass das Erbmaterial der Variante bereits bekannt ist.

Liegt eine Infektion mit einer noch unbekannten Variante vor, ist eine Vollgenomsequenzierung nötig, um die neue Variante zu analysieren. Diese Methode ist allerdings aufwändiger und dauert länger als die V-PCR, weil das gesamte Genom untersucht wird.

Virus und Epidemiologie

Warum unterscheiden sich die Anzahl der angegebenen Fälle in verschiedenen Quellen?

Unterschiede zwischen der Anzahl der Fälle aus verschiedenen Quellen sind normal: Das liegt schlicht an den unterschiedlichen Zeitschienen der Berichte und der Berücksichtigung von Befunden (z.B. nur mikrobiologisch bestätigte, bestätigte und Verdachtsfälle, oder auch im engen epidemiologischen Zusammenhang stehende hoch wahrscheinliche Fälle). Dies ist schon aus anderen Statistiken bekannt. Oft sind die Unterschiede zudem minimal.

Für die Einschätzung der Lage spielen diese Differenzen keine relevante Rolle: Hierfür sind die Größenordnung und die Ursachen/Infektionsketten, nicht die exakte Zahl relevant. Dabei ist immer auch zu bedenken, dass keine Surveillance komplett ist: wir befinden uns immer noch in der Phase der diffusen Verbreitung in der Bevölkerung, daher gibt natürlich eine Zahl nicht erkannter Fälle. Das ist eine der Rationalen, weiter die Maßnahmen der erweiterten Allgemeinhygiene (AHA-L) nicht völlig aufzugeben.

Was bedeuten die 7-Tage-Inzidenzen?

Die Inzidenzen sind immer nur als Momentaufnahme zu beurteilen. Die 7-Tage-Inzidenz zeigt die Zahl der SARS-CoV-2-Neuinfektionen pro 100.000 Einwohner einer Region oder eines Landes innerhalb von 7 Tagen. Aufgrund von Meldeverzügen, asymptomatischen Verläufen oder noch nicht detektierten Fällen (aufgrund der Inkubationszeit) kann sich die Inzidenz rückwirkend noch verändern. [19]

Was beinhalten die 2G- bzw. 3G-Regeln?

Die 3G Regel steht für geimpft, genesen, getestet. Jede Person die nicht vollständig geimpft oder genesen ist, muss beispielsweise für einen Zugang zur Innengastronomie, Veranstaltungen, Friseurbesuch, Alten- und Pflegeheimen u.v.m. einen gültigen Antigen-Schnelltest oder einen gültigen PCR-Test vorlegen. Die 2G-Regel steht für geimpft und genesen. Ist diese Regel gültig, haben nur Geimpfte und Genesene Zutritt zu den aufgelisteten Einrichtungen. Ab einer 7-Tage-Inzidenz von < 35 können Länder die 3G-Regel ganz bzw. teilweise aussetzen. [20]

Wie erfassen Gesundheitsämter Ausbrüche und Infektionszustände?

Zur Meldung verpflichtete Personen (z.B. Ärzte) müssen mit Verdacht auf COVID-19 infizierte Personen innerhalb von 24 h dem Gesundheitsamt melden. Labore, die positive PCR-Testergebnisse vorliegen haben, müssen diese unverzüglich melden. Die Meldung muss die Kontaktdaten der infizierten Person beinhalten, damit das Gesundheitsamt die infizierte Person kontaktieren kann, um Maßnahmen wie bspw. eine Quarantäne und die Ermittlung der Kontaktpersonen des Infizierten einzuleiten.

Bestätigte COVID-19 Fälle werden an das RKI ohne Angabe der Kontaktdaten übermittelt, aber mit der Angabe ob die Person in einer für den Infektionsschutz relevanten Einrichtung arbeitet. Ggf. können zusätzliche Informationen enthalten sein wie Krankenhausaufenthalt oder Erkrankungsbeginn. Die Daten werden dann vom RKI ausgewertet und in Situationsberichten veröffentlicht.

Es erfolgt die sogenannte Quellensuche durch das Gesundheitsamt: Wo hat sich die infizierte Person angesteckt? Zu welchen Personen hatte die Person Kontakt bis zu 14 Tage vor Symptombeginn? Wie ist das wahrscheinliche Infektionsumfeld (häuslich, Arbeit, medizinische Einrichtung)? Eine genaue Ermittlung der Infektionszustände ist jedoch meistens nicht möglich, da die Symptome unspezifisch sind und schleichend auftreten und weil die Inkubationszeit von 14 Tagen sehr lange ist.

Bei einem Ausbruchsgeschehen wird ebenfalls das Infektionsumfeld erfasst, sowie das Auftreten weiterer Fälle ermittelt. Die Ausbruchsgeschehen werden in Cluster eingeteilt. [10,19]

Wie erfolgt die SARS-CoV-2-Übertragung?

SARS-CoV-2 wird über virushaltige Partikel übertragen, welche beim Husten, Niesen, Sprechen, Singen und Atmen infizierter Personen freigesetzt werden. Diese werden von nicht infizierten Personen über die Schleimhäute und den Respirationstrakt aufgenommen und können zu einer Infektion führen.

Je nach Größe dieser Partikel wird zwischen Aerosolen und Tröpfchen differenziert. Sie unterscheiden sich in ihren physikalischen Eigenschaften. Tröpfchen sind größere Partikel, die schneller zu Boden sinken, Aerosole sind kleinere Partikel, welche für längere Zeit in der Luft schweben. Beim Sprechen, Singen, Atmen werden überwiegend Aerosole ausgeschieden, beim Niesen und Husten zusätzlich Tröpfchen. [20]

Wie kann ich andere und mich schützen?

Durch konsequentes Einhalten der Infektionsschutzmaßnahmen und der empfohlenen Verhaltensregeln (AHA+A/L – Abstand, Hygiene, Alltag mit Maske +App/ Lüften, Kontaktreduktion)[22], schützt man sich vor Ansteckungen mit SARS-CoV-2 und vermindert die Ausbreitung des Virus.[23] Durch das Tragen einer Maske und Einhalten des Mindestabstands wird das Risiko einer Übertragung der Viruspartikel im unmittelbaren Umfeld reduziert. [21] Ebenso ist die Einhaltung der Hygieneregeln (gründliches Händewaschen, Niesen und Husten in die Armbeuge) unerlässlich. Durch regelmäßiges Lüften wird die Aerosolkonzentration in geschlossenen Räumen vermindert. [22] Durch Nutzung der Corona-Warn-App können Infektionsketten schneller durchbrochen und Menschen umgehend, anonym über einen Kontakt mit einer SARS-CoV-2-positiv-getesteten Person informiert werden.

Außerdem ist die Impfung eine sehr wichtige Maßnahme um sich selbst vor einer Infektion mit COVID-19 und insbesondere vor einem schweren Verlauf zu schützen, sowie das Ansteckungsrisiko für andere und sich selbst zu minimieren. Durch die Impfung baut der Körper einen Schutz gegen den Erreger auf, ohne zu erkranken. [23]

Quellenverzeichnis

[1] Agerer et al. SARS-COv-2 mutations in MHC-I-restricted epitopes evade CD8+ T cell responses. 04.03.2021, Science Immunology. doi: 10.1126/sciimmunol.abg6461 (Stand: 29.09.2021)

[2] Rink L et al. Immunologie für Einsteiger. 2015, 2. Auflage. SpringerSpektrum, DOI: 10.1007/978-3-662-44843-4 (Stand: 29.09.2021)

[3] Graham, R.L., and Baric, R.S. (2010). Recombination, reservoirs, and the modular spike: mechanisms of coronavirus cross-species transmission. J Virol, DOI: 10.1128/JVI.01394-09 (Stand: 29.09.2021)

[4] RKI - Coronavirus SARS-CoV-2 - Antworten auf häufig gestellte Fragen zum Coronavirus SARS-CoV-2 / Krankheit COVID-19, 14.07.2021. (Stand: 29.09.2021)

[5] RKI - Coronavirus SARS-CoV-2 - Anwendung der SARS-CoV-2 Varianten Nomenklatur der WHO durch das RKI (Stand: 29.09.2021)

[6] RKI - Coronavirus SARS-CoV-2 - Fallzahlen und Meldungen (Stand: 29.09.2021)

[7] RKI - Coronavirus SARS-CoV-2 - Epidemiologischer Steckbrief zu SARS-CoV-2 und COVID-19 (Stand: 29.09.2021)

[8] https://www.zusammengegencorona.de/informieren/sich-und-andere-schuetzen/die-aha-formel/ (Stand: 29.09.2021)

[9] RKI - Impfen - COVID-19 und Impfen: Antworten auf häufig gestellte Fragen (FAQ) (Stand: 29.09.2021)

[10] Umweltbundesamt. Das Risiko einer Übertragung von SARS-CoV-2 in Innenräumen lässt sich durch geeignete Lüftungsmaßnahmen reduzieren, 12.08.2020. (Stand: 29.09.2021)

 

Stand: 29.09.2021