Sars-CoV-2: Die Mutation, die Delta so ansteckend macht

https://www.spektrum.de/news/sars-cov-2-die-mutation-die-delta-so-ansteckend-macht/1915573

Auf Englisch: https://www.nature.com/articles/d41586-021-02275-2

Warum die Delta-Variante infektiöser ist als andere Sars-CoV-2-Versionen, wollen Experten auf molekularer Ebene verstanden haben: Eine Aminosäure im Spike-Protein hat sich geändert.
von Ewen Callaway

Während die Welt noch mit der hochinfektiösen Delta-Variante ringt, versuchen Wissenschaftler, die biologischen Grundlagen für deren Verhalten zu verstehen. So hat eine Reihe von Studien aufgezeigt, dass in dieser Sars-CoV-2-Variante eine veränderte Aminosäure vorliegt, die für deren rasche Verbreitung gesorgt haben könnte. Denn wie epidemiologische Forschungsarbeiten nahelegen, ist Delta um mindestens 40 Prozent ansteckender als die Alpha-Variante, die Ende 2020 im Vereinigten Königreich entstanden ist.

Das Virus fusioniert mt der Zelle, nachdem ein auf der Zelloberfläche natürlich vorhandenes Enzym TMPRSS2 eine Sollbruchstelle des Spike-Proteins spaltet. Das freie Ende verschmilzt sofort mit der nächstgelegenen Membran.
»Es ist das Hauptmerkmal von Delta, dass die Übertragbarkeit anscheinend eine höhere Stufe erreicht hat«, sagt Pei-Yong Shi, Virologe an der University of Texas Medical Branch in Galveston. »Wir dachten, dass Alpha schon schlimm war, weil sie sich so leicht ausbreiten konnte. Doch die jetzige Variante scheint das noch besser zu beherrschen.«

Warum das Spike-Protein der Delta-Variante leichter durch die Zellwand kommt

Shis Team und andere Arbeitsgruppen haben eine Mutation ausfindig gemacht, die eine einzige Aminosäure im Spike-Protein von Sars-CoV-2 verändert hat. Das Spike-Protein ist quasi der Schlüssel, mit dem das Virus Zellen öffnen und in sie eindringen kann. Die mutierte Stelle mit der Bezeichnung P681R, an der die Aminosäure Prolin in ein Arginin umgewandelt wurde, ist Teil eines gut untersuchten Bereichs des Spike-Proteins: der Furinspaltstelle.

Genau diese kurze Aminosäuresequenz versetzte die Fachwelt in helle Aufregung, als Sars-CoV-2 zum ersten Mal in China entdeckt wurde. Bei anderen Viren wie etwa Grippeerregern gilt sie nämlich als Merkmal für eine erhöhte Ansteckungsfähigkeit. Zuvor war sie aber bei den bisher bekannten Sarbecoviren, denen Sars-CoV-2 zugerechnet wird und die zur Familie der Coronaviren gehören, nicht beobachtet worden. »Dieser kleine Zusatz sticht hervor und springt einen praktisch mitten ins Gesicht«, formuliert es Gary Whittaker, Virologe an der Cornell University in Ithaca.

Um in eine Zelle einzudringen, muss das Spike-Protein von Sars-CoV-2 von Proteinen der Wirtszelle zweimal gespalten werden. Bei Sars-CoV, welches das schwere akute Atemwegssyndrom (Sars) auslöst, erfolgen beide Spaltungen, nachdem das Virus an eine Zelle angedockt hat. Bei Sars-CoV-2 verhält es sich jedoch anders: An der neuen Furinspaltstelle spalten Enzyme des Körpers – zu denen Furin gehört – das Spike-Protein bereits beim Austreten der neu gebildeten Viruspartikel aus der infizierten Zelle zum ersten Mal. Diese voraktivierten Viruspartikel können die Zelle dann leichter infizieren als solche, die zwei Spaltungen benötigen, erklärt Whittaker den Prozess.

Delta war nicht die erste Sars-CoV-2-Variante, die an der Furinspaltstelle mutierte. Auch die Alpha-Variante weist an derselben Stelle eine Veränderung auf. Allerdings wurde bei Alpha das Prolin mit eine andere Aminosäure ausgetauscht. Doch bei allem, was bislang bekannt ist, sind die Auswirkungen der Mutation in der Delta-Variante besonders folgenreich. Wie tödlich ist das Coronavirus? Was ist über die Fälle in Deutschland bekannt? Wie kann ich mich vor Sars-CoV-2 schützen? Diese Fragen und mehr beantworten wir in unseren FAQ. Ausführliche Antworten zur Delta-Variante lesen Sie hier. Mehr zum Thema lesen Sie auf unserer Schwerpunktseite »Wie das Coronavirus die Welt verändert«. Die weltweite Berichterstattung von »Scientific American«, »Spektrum der Wissenschaft« und anderen internationalen Ausgaben haben wir zudem auf einer Seite zusammengefasst.

In einer Studie, die am 13. August 2021 auf dem Preprint-Server bioRxiv vorab veröffentlicht wurde, stellte das Team von Shi fest, dass das Spike-Protein der Delta-Variante von der Wirtszelle viel effizienter gespalten wird als das von Alpha. Zu einem ähnlichen Ergebnis kamen im Mai die Virologin Wendy Barclay vom Imperial College London und ihre Arbeitsgruppe, die Delta mit einem früheren Stamm von Sars-CoV-2 verglichen haben. Folgeexperimente beider Gruppen belegten zudem: Es ist die Veränderung P681R, die weitgehend dafür verantwortlich ist, dass die Spaltung des Spike-Proteins beim Andocken an die Wirtszelle derart effizient erfolgt.

Die Delta-Variante ist durch die Mutation fitter geworden

Die Forscherinnen und Forscher können inzwischen auch einen Zusammenhang zwischen P681R und der hohen Ansteckungsfähigkeit der Delta-Variante herstellen. Shis Team infizierte dazu im Labor menschliche Lungenepithelzellen jeweils mit derselben Anzahl der Delta- und der Alpha-Variante. Das Ergebnis: Die Delta-Variante verdrängte rasch ihren Virusgenossen. Damit konnte die Arbeitsgruppe im Prinzip das weltweite Pandemiegeschehen im Labor nachahmen. Doch sobald die Forscher P681R eliminierten, verlor Delta ihren Vorteil.

Die Mutation könnte auch die Infektion von Zelle zu Zelle beschleunigen. Ein Team um Virologe Kei Sato von der Universität Tokio fand heraus, dass Spike-Proteine mit der P681R-Veränderung fast dreimal schneller mit den Membranen nicht infizierter Zellen verschmelzen als solche ohne diese Veränderung. Diese Fusion gilt als wichtiger Teilprozess bei einer Infektion. »Ich glaube, der Erfolg des Virus beruht auf seinem Umfang und seiner Geschwindigkeit«, sagt Whittaker. »Es ist viel fitter geworden. Es verbreitet sich unter Menschen und Zellen viel schneller.«

Es kann nicht nur an P681R liegen

Obwohl sich die Belege mehren, dass P681R ein entscheidendes Merkmal der Delta-Variante darstellt, ist es laut den Forschern unwahrscheinlich, dass nur diese eine Mutation für die rapide Ausbreitung der Variante verantwortlich ist. Delta trägt zahlreiche andere Mutationen im Spike-Protein sowie in anderen, weniger gut untersuchten Proteinen, die ebenfalls bedeutsam sein könnten. »Es macht die Sache zu leicht, wenn man sagt, dass es nur an dieser 681-Veränderung liegt. Am Ende ist es die Summe mehrerer Faktoren, die den Ausschlag gibt«, sagt Teresa Aydillo-Gomez, Virologin an der Icahn School of Medicine at Mount Sinai in New York.

Sowohl der epidemiologische als auch der genetische Kontext dürfte nach Ansicht der Wissenschaftler eine Rolle bei der Entstehung der Delta-Variante gespielt haben. Eine ihrer Geschwister, eine Variante namens Kappa, die wie Delta zuerst in Indien nachgewiesen wurde, trägt viele der gleichen Mutationen – auch an der Stelle P681R. Sie wütete jedoch bisher nicht so verheerend wie Delta. In einer vorab veröffentlichten Studie vom 17. August 2021 berichtet ein Team um den Strukturbiologen Bing Chen von der Harvard Medical School in Boston, dass das Spike-Protein von Kappa weniger oft gespalten wird und daher deutlich schlechter mit den Zellmembranen verschmilzt als bei der Delta-Variante. Experten zufolge wirft dieser Befund Fragen über die Rolle von P681R auf.

Experten erwarten weitere Mutationen

Forscher in Uganda entdeckten die P681R-Veränderung in einer Variante, die sich Anfang 2021 dort weit verbreitet hat. Sie ging aber nie so stark um wie Delta, obwohl in Laborstudien an dieser Version von Sars-CoV-2 viele der gleichen Eigenschaften dokumentiert wurden. Whittakers Team machte die Gegenprobe: Es veränderte an der entsprechenden Stelle P681R das Spike-Protein in dem Coronavirus, wie es zu Beginn der Pandemie in Wuhan zirkulierte. Die Arbeitsgruppe stellte jedoch keinen Anstieg bei der Infektiosität des Virus fest. »Es braucht also mehr als eine Mutation, damit sich ein Unterschied bemerkbar macht«, sagt Whittaker.

Unabhängig davon, wie sehr die Mutation tatsächlich die Fitness von Delta gesteigert hat, sie belegt laut Whittaker und anderen Wissenschaftlern, dass es besonders wichtig ist, die Veränderungen in der Furinspaltstelle des Coronavirus im Auge zu behalten. Whittaker geht nämlich nicht davon aus, dass P681R die letzte Mutation an dieser Stelle war, die Grund zur Sorge gibt.

Brexit -Viel Lärm um wenig und ein bisschen Panikmache

Jochens SOZIALPOLITISCHE NACHRICHTEN

Flasbeck2013Heiner Flassbeck beruhigt uns hier auf seinem neuen Makroskop, Shakespeare zitierend:
https://makroskop.eu/2016/06/brexit-much-ado-nothing/

Aktuell (18.Juni) im Anhang noch ein Kommentar von 

32d0912f2bf3a42c360648921b02e60a.jpg

Foto: U.Zillmann

 

 

Heinz-J. Bontrup aus dem Neuen Deutschland

Auszüge:

Warum machen so viele so unbeschreiblichen Lärm um den Brexit?

Weder würde die Europäische Union an einem Nein der Briten zerbrechen, noch gäbe es Schocks in der Wirtschaft.

Viel Lärm um nichts, wie es bei Shakespeare heißt, ist vielleicht ein wenig übertrieben, aber „viel Lärm um wenig“ wäre sicherlich ein absolut angemessener Titel für die Vorgänge, die mit Brexit umschrieben sind. Schon das Wortspiel mit Grexit und Brexit ist mehr als irreführend.
Bei Grexit handelt es sich potentiell um einen wirklich großen Schock, weil ein Land aus der Europäischen Währungsunion austritt, seine Währung abwertet und womöglich andere Länder dazu ermutigt, das Gleiche zu tun.
Bei Brexit tritt ein Land aus einem Vertragswerk aus – so what? So lange wir nicht wissen, was an die Stelle des alten Vertragswerkes tritt, hat der Vorgang die Bedeutung des berühmten Fahrrades, das gerade in China umgefallen ist.

Warum aber machen so viele so unbeschreiblichen Lärm um dieses Non-Ereignis? Das kann man nur mit den europäischen Spin-Doktoren und ihren medialen Helfern erklären, die unbedingt ein Signal setzen wollen nach dem Motto: „Den Anfängen wehren“.
Würden sich die Briten, so die Befürchtung, die alles Denken und Handeln dieser Leute lenkt, am 23. Juni gegen Europa entscheiden, wäre das ein fatales Signal für andere, das gleiche zu versuchen. Doch auch hier wird die Analogie mit einem Austritt aus der Währungsunion und damit der Beispielcharakter eines Brexit, bewusst oder unbewusst, viel zu weit getrieben.

Selbst Nigel Farage würde nicht alle Verträge mit der EU einstampfen lassen

Schocks werden in der Wirtschaft in der Regel dadurch ausgelöst, dass sich wichtige Preise quasi über Nacht stark verändern, weil sich dann viele Akteure in ihren Erwartungen getäuscht sehen, umdisponieren müssen und bei großer Unsicherheit ihre Ausgaben und Investitionen zusammenstreichen.
Nichts davon passiert bei einem Austritt der Briten aus den europäischen Vertragswerken. Selbst wenn David Cameron bei einem Sieg der Austrittsbefürworter zurückträte, passierte wenig dramatisches.
Entweder es gelingt den Tories, eine neue Regierung zu bilden oder es gibt Neuwahlen. In beiden Fällen ist nicht zu erwarten, dass Nigel Farage Premierminister wird. Aber selbst der würde nicht sofort alle Verträge mit der EU ersatzlos einstampfen lassen, weil es schlicht unsinnig ist, ein Vakuum an die Stelle fein ausgearbeiteter Verträge zwischen Regionen, die weiter miteinander Handel treiben wollen, zu setzen.

Was also wird man tun im Falle einer Mehrheit der Briten für den Austritt? Nun, man wird klugerweise am Tag danach sagen, dass alle Verträge genau so lange weiter gelten, bis neue Verträge ausgehandelt sind. Ja, man kann sich sogar vorstellen, dass die Europäische Kommission, natürlich ohne das vorher zu sagen, schon seit einiger Zeit daran arbeitet, an die Stelle der multilateralen europäischen Verträge bilaterale Verträge mit Großbritannien zu stellen, die praktisch die Substanz des Verhältnisses der beiden wirtschaftlichen Regionen weitgehend erhalten.
Jedenfalls wird niemand den Freihandel, den Binnenmarkt oder andere bedeutende Regelungen von einem Tag auf den anderen über Bord werfen.

Das gilt auch für die City of London bzw. den Bankenplatz. Im Laufe der Jahre mag es sein, dass Regelungen gefunden werden, die London weniger begünstigen als es bisher der Fall war, weil London im Falle eines Austritts in Brüssel nicht mehr sein Veto einlegen oder Mehrheiten zu seinen Gunsten organisieren kann.
Ganz kurzfristig wird aber niemand etwas zulasten Großbritanniens oder seines Bankenplatzes beschließen, schon um nicht neues Öl ins brennende europäische Feuer zu gießen. Die von einigen geäußerte These, Brüssel würde die Briten für einen Austritt bestrafen (hier zum Beispiel), um andere Länder vor einem solchen Schritt zu warnen, ist vollkommen weltfremd. Dänemark wäre schließlich auch das einzige Land, das man damit warnen könnte. Diejenigen, die in der Eurozone sind, kann man sowieso nicht vergleichen.

… wenn man erst einmal wieder souverän und frei ist

Auf lange Frist wird sicher einiges anders, vor allem wird man aus Londoner Sicht, das, was in Brüssel passiert, ganz anders als bisher erleben, wenn man erst einmal wieder souverän und vollkommen frei ist. Man wird sich wie die Schweizer fühlen, die ja fest davon überzeugt sind, sie seien das freieste Volk der Erde, weil sie durch keine Verträge gebunden sind. Wobei „keine Verträge“ ja nicht so ganz stimmt. Die Schweiz verbindet mit der Europäischen Union ein Wust von Verträgen, den man üblicherweise die bilateralen Verträge nennt, weil auf der einen Seite die EU steht und auf der anderen Seite die Schweiz. Die allermeisten dieser bilateralen Verträge aber geben der Schweiz genau die Rechte und Pflichten, die auch Mitgliedsländer haben.

Der entscheidende Unterschied zwischen den bilateralen Verträgen, die für die Schweiz bindend sind, und den multilateralen Verträgen, die für die Mitgliedsländer bindend sind, besteht darin, dass die Mitgliedsländer bei der Entscheidung über diese Verträge Sitz und Stimme in Brüssel hatten, während die Schweiz die allermeisten Regelungen nachträglich abnicken musste, weil sie als Ministaat im Verhältnis zu der riesigen EU nicht viel Verhandlungsmacht hat.

So ähnlich wird es einem Großbritannien gehen, das austritt. Es wird in Brüssel permanent antichambrieren müssen, nur um in bilateralen Vereinbarungen genauso behandelt zu werden wie ein Mitgliedsstaat. Mit dem „kleinen“ Nachteil, dass es über europäische Vereinbarungen verhandelt, die gar nicht mehr verhandelbar sind, weil sie von den Mitgliedsländern längst beschlossen wurden und den Nicht-Mitgliedsländern nur noch vorgelegt werden nach dem Motto: Friss oder stirb.
Das ist auch eine Art von Freiheit und vollkommen souverän ist man natürlich auch, zumindest fühlt es sich – nach Schweizer Art – so schön souverän an.

Folglich wird die Europäische Union nicht an einem Nein der Briten zerbrechen. Zu weit sind die Briten von den zentralen Problemen in der Eurozone entfernt, als dass ihr Missfallen am europäischen Geiste den europäischen Körper gefährden könnte.
Der 23. Juni ist kein Schicksalstag für Europa. Selbst wenn das Unwahrscheinliche passiert und die Briten für einen Ausstieg votieren, wird sich Europa nur kurz schütteln und weiter machen wie bisher.
Die Gefahr für die Europäische Union kommt nicht von jenseits des Ärmelkanals, die Sollbruchstelle liegt, wie so oft schon in der Geschichte, am Rhein.
Ein Gebilde wie die europäische Union bricht in der Mitte oder gar nicht.

Ein Austritt Großbritanniens aus der Europäischen Union wäre für Brüssel ökonomisch verkraftbar, meint Heinz-J. Bontrup

Die Briten werden nicht aus der Europäischen Union austreten. Am 23. Juni wird auf der Insel die ökonomische Vernunft siegen. Allerdings würde ich auch nicht verzweifeln, sollte es anders kommen. Die neoliberalen britischen Regierungen nerven einfach nur. Die Labour Partei unter Tony Blair reiht sich da nahtlos ein. Ob Falkland-Krieg oder als Anhängsel der US-Amerikaner im Nahostkrieg, die Briten scheren aus – ohne Rücksicht auf die Europäische Union.

 Dies gilt auch für die Euroverweigerung. Das permanente Erpressungsgehabe für britische Vorteile hat dem europäischen Gedanken insgesamt nicht gut getan, sondern kontraproduktive Wirkungen entfacht. Ökonomische und politische. Nur geringste soziale Standards oder die dringende Umsetzung von Regulierungen an den Finanzmärkten, um nur zwei Beispiele zu nennen – immer war man auf der Insel dagegen.
Jetzt ist das Land politisch gespalten, weil der britische radikale Neoliberalismus eine breite gesellschaftliche Schicht der Verlierer hat entstehen lassen, die meint, in Ausländern und der Europäischen Union die Verursacher und damit Feinde entdeckt zu haben. Mehr Borniertheit geht nicht.

Zu den ökonomischen Fakten: Die Briten tragen knapp 15 Prozent zum EU-Bruttoinlandsprodukt bei. Damit ist Großbritannien nach Deutschland und Frankreich das wirtschaftlich drittgrößte Land in der Union. Dennoch wäre der Austritt ökonomisch für die EU verkraftbar.

Die Briten selbst würden jedoch viel verlieren: einen einheitlichen europäischen Binnenmarkt, der Exporte und Importe ohne Handelsbarrieren möglich macht. Das Wachstum würde empfindlich zurückgehen und in Folge von Steuerausfällen weitere Einsparungen im Staatshaushalt provozieren. Es drohen Firmenabwanderungen oder zumindest weniger Direktinvestitionen im Vereinigten Königreich. Die Arbeitslosigkeit und Unterbeschäftigung sind heute schon hoch. Hier ist mit Zuwächsen und damit höheren fiskalischen Kosten einer staatlichen Alimentierung der Erwerbslosen zu rechnen. Im vergangenen Jahr hat Großbritannien zwar als Nettozahler 4,9 Milliarden Euro in die Kassen der Europäischen Union eingezahlt. Dies machte aber nur 0,23 Prozent des Bruttoinlandsprodukts oder gut 76 Euro für jeden Briten aus. Die Niederländer, ebenfalls EU-Nettozahler, kommen hier auf 280 Euro pro Kopf und Deutschland auf 192 Euro. Bei einem Brexit ist also die gesamtwirtschaftliche Entlastung Großbritanniens nicht sehr hoch, obwohl dies die Brexit-Befürworter in den Medien populistisch betonen.

Spannend ist die Frage, wie das britische Pfund mittel- und langfristig auf einen Austritt reagieren würde. Kurzfristig sind auf jeden Fall Abwertungen zu erwarten. Diese haben auch schon stattgefunden. Aber auch mittel- und langfristig muss man wohl mit einem schwachen Pfund rechnen. Eine industriell fast entkerne und auf die Finanzindustrie fokussierte britische Wirtschaft mit einem eher niedrigeren Zinsniveau wird kaum aufwerten. Dies hilft zwar der produzierenden Exportwirtschaft, verteuert aber gleichzeitig auch die Importe. Schon heute hat Großbritannien mit 149 Milliarden Euro von allen Mitgliedsländern der Europäischen Union die negativste Handelsbilanz. Das heißt, die Briten leben in der EU deutlich und am meisten über ihre Verhältnisse. Weitere Zuwächse bei der Auslandsverschuldung dürften bei einem EU-Austritt zunehmend schwieriger werden. Hinzu kommt mit fast 90 Prozent – bezogen auf das Bruttoinlandsprodukt – ein hoher Staatsschuldenbestand.

Und nicht zuletzt würde bei einem Brexit der Börsenplatz London heftig leiden. Die geplante, aber stark umstrittene Fusion mit der Frankfurter Börse würde platzen. Auch deshalb warnt besonders der britische Finanzsektor vor einem EU-Austritt der Briten – wohl zu recht.

Heinz-J. Bontrup arbeitet als Wirtschaftswissenschaftler an 
der Westfälischen Hochschule Gelsenkirchen. Er ist außerdem Mitverfasser der jährlichen 
Memoranden der Arbeitsgruppe Alternative Wirtschaftspolitik.

Die deutschen Regierungen seit Kohl bemühen sich sehr, dem nachzueifern. Sie haben es fast geschafft.

Jochen