Steckbriefe der Virusvarianten

Da Viren sich stetig anpassen können, treten auch Mutationen innerhalb ihres Genoms auf, welche zu immer neuen Varianten des Coronavirus führen. Diese Varianten unterscheiden sich in Übertragbarkeit, Virulenz, Vorkommen und Immunantwort von der ursprünglichen Virusvariante. Einige der Varianten sind gefährlicher als andere, weswegen sie als besorgniserregend eingestuft (variant of concern, VOC) werden. Zudem gibt es Viren, die unter besonderer Beobachtung (variant of interest, VOI) stehen, da sie potenziell gefährlich sein könnten.

Steckbriefe

Alpha (B.1.1.7)

Mutationen:im Spikeprotein
Erste Detektion:im September 2020 in Großbritannien
Risiko:bessere Übertragbarkeit, höheres Risiko für Impfdurchbrüche und Reinfektionen
Vorkommen in D:geringes Vorkommen
Vorkommen in MV:vereinzeltes Vorkommen ab KW 26

 

 

Genetische Eigenschaften und Charakterisierung

Das S-Protein ist v.a. für die Bindung des Virus an die Wirtszellen verantwortlich. Viren der Linie B.1.1.7 weisen 23 Polymorphismen auf, von denen 17 in Aminosäureänderungen der Virusproteine resultieren, die vorwiegend das Spikeprotein betreffen. Eine charakteristische Deletion im Spike-kodierenden S-Gen (S del 69/70) verursachte falsch-negative Nachweise des viralen S-Gens mittels bestimmter Multiplex-PCR-Systeme.

Weitere charakteristische Mutationen: Δ69/70, Δ144, (E484K*), (S494P*), N501Y, A570D, D614G, P681H, T716I, S982A und D1118H (K1191N*) [1].

 

Vorkommen und Verbreitung

Die Variante breitete sich seit September 2020 in Großbritannien aus. Inzwischen wurde sie in 173 Staaten nachgewiesen [2]. Sie war in Deutschland bis Juni die dominierende Variante, wurde aber von der Delta-Variante abgelöst [1].

 

Risikoprofil

Bislang ist die Alpha-Variante als „Variant of Concern“ klassifiziert. Es wird eine 1,5-fach höhere Reproduktionszahl vermutet [3]. Die vorhandenen Mutationen und die Anzahl infizierter Kontaktpersonen lassen eine bessere Übertragbarkeit befürchten [1]. Laboruntersuchungen weisen auf die effektive Wirksamkeit der zugelassenen mRNA-Impfstoffe [4]. Genaue Daten zu Übertragbarkeit, Impfevasion, Reinfektionen und Pathogenität fehlen bisher.

Beta (B.1.351)

Mutationen:im Spikeprotein
Erste Detektion:Anfang Oktober 2020 in Südafrika
Risiko:Immunantwort weniger wirksam
Vorkommen in D:bisher selten nachgewiesen
Vorkommen in MV:bisher selten nachgewiesen

 

Genetische Eigenschaften und Charakterisierung

Bei der Variante B.1.351 wurden durch Mutationen 9 Aminosäuren im Spikeprotein ausgetauscht [5]. Hierzu gehört die von B.1.1.7 bekannte, jedoch unabhängig erworbene N501Y-Mutation, die für eine erleichterte Bindung an menschliche Wirtszellen verantwortlich gemacht wird.

Weitere charakteristischen Mutationen: D80A, D215G, Δ241/242/243, K417N, E484K, D614G

und A701V [1].

 

Vorkommen und Verbreitung

Die Variante breitet sich seit Anfang Oktober 2020 in Südafrika aus. Inzwischen wurde sie in 111 Staaten nachgewiesen [2]. In Deutschland wurde sie bisher selten nachgewiesen.

 

Risikoprofil

Die Beta-Variante ist als „Variant of Concern” klassifiziert. Sie hat aufgrund ihrer Mutationen eine verringerte Wirksamkeit auf die Immunantwort [6]. Zudem wird vermutet, dass die Variante eine erhöhte Übertragbarkeit hat und Impfstoffe eine geringere Wirksamkeit aufweisen [7]. Dennoch empfiehlt das RKI eine Impfung mit weniger wirksamen Impfstoffen, da sie vor schweren Krankheitsverläufen schützen [8].

Gamma (P.1)

Mutationen:im Spikeprotein
Erste Detektion:im brasilianischen Bundesstaat Amazonas
Risiko:verringerte Wirksamkeit auf die Impfantwort
Vorkommen in D:vereinzelt nachgewiesen
Vorkommen in MV:vor allem im westlichen Teil des Landes nachgewiesen worden

 

Genetische Eigenschaften und Charakterisierung

Die Variante P.1 stammt von der Linie B.1.128 ab. Sie weist 10 Änderungen im Spikeprotein auf, von denen einige nahezu mit der Mutation der 501y.v2 Variante übereinstimmen [5].

Weitere charakteristische Mutation: L18F, T20N, P26S, D138Y, R190S, K417T, E484K, N501Y, D614G, H655Y und T1027I. Es ist der Variante B.1.351 sehr ähnlich [1].

 

Vorkommen und Verbreitung

Die Variante trat erstmals im brasilianischen Bundestaat Amazonas auf. Inzwischen wurde sie in 78 Staaten [2] und in Deutschland bisher nur vereinzelt nachgewiesen.

 

Risikoprofil

Die Gamma-Variante ist als „Variant of Concern” klassifiziert. Die Aminosäureänderungen im S-Protein deuten darauf hin, dass die Immunantwort bei Genesenen und Geimpften weniger wirksam gegen die Virusvariante ist. Ein erhöhtes Übertragungsrisiko wird nicht ausgeschlossen [1].

Delta (B.1.617.2)

Mutationen:Doppelmutation am Spikeprotein
Erste Detektion:Anfang Oktober 2020 in Indien
Risiko:bessere Übertragbarkeit, höheres Risiko für Impfdurchbrüche und Reinfektionen
Vorkommen in D:dominierende Variante
Vorkommen in MV:dominierende Variante

 

 

Genetische Eigenschaften und Charakterisierung

Die Variante B.1.617.2 ist durch mehrere Mutationen charakterisiert, insbesondere durch die Aminosäureaustausche L452R bzw. P681R. Vermutungen zu einer Reduktion der Wirksamkeit der humoralen und der zellulären Immunantwort, als auch einer Erhöhung der Übertragbarkeit, stehen mit diesen Mutationen im Zusammenhang.

Weitere charakteristische Mutationen: T19R, D157-158, L452R, T478K, D614G, P681R und D950N [1].

 

Vorkommen und Verbreitung

Die Variante wurde zuerst Anfang Oktober 2020 detektiert. Inzwischen wurde sie in 144 Staaten nachgewiesen [2]. Seit Juni 2021 ist die in Deutschland die dominierende Variante [1].

 

Risikoprofil

Bislang ist die Delta-Variante als „Variant of Concern“ klassifiziert. Die vorhandenen Mutationen lassen eine bessere Übertragbarkeit und ein höheres Risiko für Impfdurchbrüche und Reinfektionen befürchten [9]. Genaue Daten zu Übertragbarkeit, Impfevasion, Reinfektionen und Pathogenität fehlen bisher.

Delta plus (B.1.617.2.1)

Mutationen:Doppelmutation im Spikeprotein, zusätzlicher Aminosäureaustausch an Position K417N (B.1.617.2+K417N) [8]
Erste Detektion:im April 2021 in Indien [11]
Risiko:bessere Übertragbarkeit, höheres Risiko für Impfdurchbrüche und Reinfektionen
Vorkommen in D:laut RKI vereinzelt in Verdachtsproben nachgewiesen bis einschließlich KW 31
Vorkommen in MV:bis einschließlich KW 33 nicht nachgewiesen

 

 

Genetische Eigenschaften und Charakterisierung

Die Delta-Plus-Variante AY.1, AY.2 ist eine Unterart der Delta-Variante B.1.617.2. Sie besitzt eine zusätzliche Mutation am Spike-Protein K417N, welche auch bei der Beta-Variante B.1.351 Variante auftritt. Diese Mutation liegt an einer für das Immunsystem relevanten Stelle und beeinflusst die Bindung des Spikeproteins an den ACE2-Rezeptor. [12] Weitere Informationen über diese Variante werden gesammelt.

Weitere charakteristische Mutationen: T19R, R158G, T478K, D950N, E156, F157, ORF8D119, ORF8F120 [13].

 

Vorkommen und Verbreitung

Die Variante wurde zuerst im April 2021 in Indien detektiert und kommt inzwischen international vor. Es wird zwischen zwei Untergruppen differenziert, die unterschiedlich lokalisiert sind. Zweig 1 (AY.1) tritt in verschiedenen Ländern auf wie Indien, GB, Japan, Portugal, Frankreich, Polen und Zweig 2 (AY.2) tritt in den USA und Portugal auf. Der prozentuale Anteil dieser Variante in Europa ist derzeit noch gering.

 

Risikoprofil

Aufgrund ihrer Abstammung wird die Delta-Plus-Variante erstmal zur Delta-Variante gezählt. Sie wird also als "Variant of Concern" klassifiziert, da die vorhandenen Mutationen möglicherweise ein höheres Risiko für Übertragbarkeit, Impfdurchbrüche und Reinfektion darstellen. [9,10]

Quellenverzeichnis

[1] RKI – Robert Koch-Institut (2021). SARS-CoV-2: Virologische Basisdaten sowie Virusvarianten. https://www.rki.de/DE/Content/InfAZ/N/Neuartiges_Coronavirus/Virologische_Basisdaten.html;jsessionid=6E074B2D0962759E08BAAEEB3A22F57B.internet062?nn=13490888 (letztmalig aufgerufen am 26.08.2021).

 

[2] GISAID (2021). Tracking of Variants. www.gisaid.org/hcov19-variants/ (letztmalig aufgerufen am 26.08.2021).

 

[3] Vöhringer, H. et al. (12/2020). Lineage-specific growth of SARS-CoV-2 B.1.1.7 during the English national lockdown. https://virological.org/t/lineage-specific-growth-of-sars-cov-2-b-1-1-7-during-the-english-national-lockdown (letztmalig aufgerufen am 26.08.2021).

 

[4] Muik, A. et al. (03/2021). Neutralization of SARS-CoV-2 lineage B.1.1.7 pseudovirus by BNT162b2 vaccine-elicited human sera. 12.03.2021 Science 371. DOI: 10.1126/science.abg6105 (letztmalig aufgerufen am 26.08.2021).

 

[5] Gelbe Liste. Pharmindex (2021). Übersicht der Corona-Mutanten. www.gelbe-liste.de/nachrichten/uebersicht-corona-varianten-mutanten (letztmalig aufgerufen am 26.08.2021).

 

[6] Shinde, V. et al. (03/2021). Preliminary Efficacy of the NVX-CoV2373 Covid-19 Vaccine Against the B.1.351 Variant. medRxiv, doi.org/10.1101/2021.02.25.21252477. (letztmalig aufgerufen am 26.08.2021).

 

[7] Shabir, A. et al. (2021). Efficacy of the ChAdOx1 nCoV-19 Covid-19 Vaccine against the B.1.351 Variant. 16.03.2021, NEJM, DOI: 10.1056/NEJMoa2102214 (letztmalig aufgerufen am 26.08.2021).

 

[8] https://www.rki.de/DE/Content/InfAZ/N/Neuartiges_Coronavirus/Virusvariante.html (letztmalig aufgerufen am 26.08.2021).

 

[9] Lopez Bernal, J., Andrews, N., Gower, C., Gallagher, E., Simmons, R., Thelwall, S., Tessier, E., Groves, N., Dabrera, G., Myers, R., et al. (2021). Effectiveness of COVID-19 vaccines against the B.1.617.2 variant. medRxiv, doi.org/10.1101/2021.05.22.21257658. (letztmalig aufgerufen am 26.08.2021).

 

[10] Wöchentlicher Lagebericht des RKI zur Coronavirus-Krankheit-2019 (COVID-19), Wochenbericht vom 26.08.2021 (letztmalig aufgerufen am 26.08.2021).

 

[11] Cov-Lineages (letztmalig aufgerufen am 26.08.2021).

 

[12] Public Health England. SARS-CoV-2 variants of concern and variants under investigation in England - Technical briefing 21. London: PHE; 20.08.2021 (letztmalig aufgerufen am 26.08.2021).

 

[13] European Centre for Disease Prevention and Control. Threat Assessment Brief: Implications for the EU/EEA on the spread of the SARS-CoV-2 Delta (B.1.617.2) VOC. ECDC, Stockholm, 23.06.2021. Implications for the EU/EEA on the spread of the SARS-CoV-2 Delta VOC (europa.eu) (letztmalig aufgerufen am 26.08.2021).

 

 Stand: 26.08.2021