SARS-CoV-2-Variante Beta

Die SARS-CoV-2-Variante Beta, nach der Pango-Nomenklatur B.1.351 (zuvor 501.V2 und N501Y.V2), ist eine durch Mutation entstandene Variante des Betacoronavirus SARS-CoV-2. Diese Variante wurde in Südafrika entdeckt und am 18. Dezember 2020 vom Gesundheitsministerium des Landes gemeldet.[1][2] Die WHO vergab ab 1. Juni 2021 griechische Buchstaben für die Bezeichnung der SARS-CoV-2-Varianten, um eine Stigmatisierung von Ländern zu vermeiden.

Länder mit bestätigten Fällen von 501.V2 (Stand: 6. März 2021)

Die Variante hat möglicherweise die zweite Welle der COVID-19-Pandemie in Südafrika angetrieben.[3][4][5]

Mutationen
Aminosäuremutationen der SARS-CoV-2-Beta-Variante, aufgetragen auf eine Genomkarte mit Fokus auf das Spike-Protein[6]

Diese Variante enthält die Mutation N501Y, die auch in Australien und insbesondere in der Variante Alpha (alias B.1.1.7) im Vereinigten Königreich (ausgehend von der Grafschaft Kent) nachgewiesen wurde. Außerdem wurden bei der Variante Beta zwei weitere Mutationen gefunden, die in der Alpha-Variante fehlen: E484K und K417N; umgekehrt fehlt bei der Variante Beta (501.V2) die bei Alpha festgestellte Mutation (Deletion) 69-70del.[7][8] Diese Variante scheint daher kein Abkömmling der Variante Alpha zu sein, offenbar gab es stattdessen weltweit mehrere unabhängige gleichartige Ereignisse von Mutationen N501Y,[1][9][10] später auch in der sich ab November 2021 verbreitenden Variante Omikron vertreten.

Ausbreitung
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Variante Beta in Deutschland – Anteile in Prozent[11]

Am 24. Dezember 2020 wurde bekannt, dass auch in Nigeria eine neue Variante von SARS-CoV-2 aufgetaucht ist. Diese unterscheidet sich offenbar sowohl von der „südafrikanischen“ 501.V2 als auch von der „englischen“ Variante Alpha,[12][13] obwohl die Mutation N501Y ebenfalls vorhanden ist.[14]

In Deutschland wurde die Variante erstmals Anfang Januar 2021 nachgewiesen. Nach Informationen vom 12. Januar war die Mutation von einer Person, die am 13. Dezember 2020 aus Südafrika zurückkehrte, in den Zollernalbkreis eingeschleppt worden.[15][16] Am 31. Dezember 2020 veröffentlichte die WHO neue Zahlen.[17]

Anfang Januar 2021 erkrankten mehrere Personen mit Bezug zum österreichischen Skigebiet Hochfügen mit Symptomen, die auf eine COVID-Erkrankung hinwiesen. Die genommenen Proben wurden später durch die Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit sequenziert und als 501.V2-Infektionen festgestellt.[18]

Am 16. Januar 2021 wurde die Variante erstmals in Dänemark nachgewiesen.[19]

In den Vereinigten Staaten wurden die Gesundheitsbehörden des Bundesstaates South Carolina am Abend des 27. Januars 2021 durch die Centers for Disease Control and Prevention informiert, dass 501.V2 erstmals in den Vereinigten Staaten in einer Probe aus dem Bundesstaat identifiziert worden war. South Carolina fand kurz darauf einen zweiten Fall. Es handelte sich in beiden Fällen um Männer, die nicht Südafrika bereist hatten und auch untereinander keinen Kontakt gehabt hatten.[20] Das CDC berichtet aktuell (Stand 2. März) von 65 gemeldeten Fällen der B.1.351-Mutation in insgesamt 17 Bundesstaaten.[21]

Bei Massentests von „Tür zu Tür“ in gefährdeten Gebieten Ende Januar und Anfang Februar 2021 fanden Behörden im Vereinigten Königreich bis zum 2. Februar in Bristol elf Fälle der Variante E484K und in Liverpool ein Cluster mit 32 Fällen, das zwar die gleiche Mutation wie E484K aufwies, aber nicht auf dem 501.V2-Corona-Virus, sondern offenbar auf Basis der ursprünglichen Variante des Virus entstanden war.[22]

Forschungsergebnisse

Forscher und Beamte berichteten, dass bei jungen Menschen ohne zugrunde liegende Gesundheitszustände die Prävalenz der Variante 501.V2 höher war als die Prävalenz anderer Varianten. Auch verursache diese Variante häufiger schwere Erkrankungen als andere Varianten. Die südafrikanische Gesundheitsbehörde wies auch darauf hin, dass die Variante möglicherweise die zweite Welle der COVID-19-Pandemie im Lande antreibt, da sich die Variante schneller ausbreitet als andere frühere Varianten des Virus.[23][24][25]

Die Wissenschaftler stellten fest, dass sich die Variante aufgrund von drei Mutationen in der rezeptorbindenden Domäne (RBD) im Spike-Glykoprotein des Virus leichter an menschliche Zellen anheften kann: N501Y (ein Wechsel von Asparagin (N) zu Tyrosin (Y) in der Aminosäureposition 501), K417N und E484K. Zwei dieser Mutationen, E484K und N501Y, befinden sich innerhalb des rezeptorbindenden Motivs (RBM) der rezeptorbindenden Domäne (RBD).[23][26][27][28][29]

Die N501Y-Mutation wurde auch im Vereinigten Königreich nachgewiesen. Zwei in 501.V2 gefundene Mutationen, E484K und K417N, sind in der Variante 202012/01 nicht zu finden. Außerdem hat 501.V2 nicht die 69-70del-Mutation, die in der anderen Variante gefunden wurde.[30][31]

E484K-Mutation

E484K ist eine SARS-CoV-2-Mutation der Rezeptor-Bindungsdomäne (RBD) des neuartigen Coronavirus, die mit der „Flucht vor neutralisierenden Antikörpern“ assoziiert wird; diese Fluchtmutation (Escape-Mutation) könnte die Wirksamkeit von Corona-Impfstoffen beeinträchtigen. Die Fluchtmutation E484K wurde mit einem Fall von wiederholter Ansteckung (Reinfektion) mit der Beta-Variante (B.1.351) von SARS-CoV-2 in Brasilien in Verbindung gebracht, von der angenommen wird, dass es sich um den ersten Fall einer Reinfektion mit der E484K-Mutation handelt. Die Möglichkeit einer Veränderung der Antigenität wurde als „Escape-Mutation“ eines monoklonalen Antikörpers mit der Fähigkeit zur Neutralisierung von Varianten des Spike-Glykoproteins von SARS-CoV-2 bezeichnet.[32][33][34]

Wirksamkeit von Impfstoffen

Am 4. Januar 2021 berichtete die britische Zeitung The Telegraph, dass der Oxford-Immunologe Sir John Bell eine Resistenz von 501.V2 gegen COVID-19-Impfstoffe für sehr unwahrscheinlich hält. Am selben Tag sagte der Professor für Vakzinologie, Shabir Madhi, CBS News, es könnte sein, dass die COVID-Impfstoffe gegen 501.V nicht die volle Wirksamkeit haben. Simon Clarke, ein Professor für zelluläre Mikrobiologie an der Universität Reading, sagte, die zusätzlichen Mutationen des Spike-Proteins könnten das Virus möglicherweise weniger anfällig für die COVID-Impfung machen. Lawrence Young, Virologe an der Universität Warwick, äußerte, die multiplen Spike-Mutationen der Variante könnten „zu einer gewissen Flucht vor dem Immunschutz führen“.[35][36][37]

Forscher von Pfizer und BioNTech untersuchten 20 Bluttests und gaben Anfang 2021 bekannt, dass ihr Impfstoff Schutz gegen N501Y (eine der Mutationen der Variante 501.V2) bietet. Sie kündigten weitere Untersuchungen an, um das Ausmaß des Schutzes zu ermitteln.[38]

Beim Impfstoff von AstraZeneca kam es zu einem deutlichen Wirksamkeitsverlust bezüglich leichter und moderater Infektionen, sodass Südafrika die Verabreichung dieses Impfstoffs im Februar 2021 vorläufig aussetzte.[39] Es gibt aber laut WHO Hinweise darauf, dass die Impfung dennoch vor schweren Infektionen schützen kann. Laut der WHO-Impfspezialistin Kate O’Brien sei bei allen Impfstoffen die Wirksamkeit bei relativ milden Krankheitsverläufen weniger deutlich als bei schweren Verläufen. Nach ihrer Auffassung sei es „plausibel zu erwarten, dass dieser Impfstoff gegen schwere Krankheitsverläufe wirksam ist“; zudem sei die für eine Immunantwort wichtige Reaktion der T-Zellen stark.[40]

Weitere Varianten

In Indien wurde mit B.1.617 eine Kombination der Mutation von B.1.351 mit der von B.1.1.7 (der „britischen“ Alpha-Variante) entdeckt. Die sogenannte „Doppelmutante“ ist Mitte April 2021 bereits für 60 Prozent der Neuinfektionen im indischen Bundesstaat Maharashtra nachgewiesen und breitet sich stark weiter aus.[41][42]

Siehe auch
  • B.1.351 – Description. In: cov-lineages.org. 6. Januar 2022, archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 7. Januar 2022; (englisch, Komplett-Überblick Variante Beta).

Einzelnachweise
  1. Sheri Fink: South Africa announces a new coronavirus variant. nytimes.com, 18. Dezember 2020.
  2. COVID-19 Coronavirus UK and World News Update and UK Briefing 21st December 2020. The Brick Castle, 21. Dezember 2020.
  3. Lesley Wroughton, Max Bearak: South Africa coronavirus: Second wave fueled by new strain, teen ‘rage festivals’. washingtonpost.com, 18. Dezember 2020.
  4. Update on Covid-19 (18th December 2020). sacoronavirus.co.za, 18. Dezember 2020. Zitat: “Our clinicians have also warned us that things have changed and that younger, previously healthy people are now becoming very sick.”
  5. Neue Virus-Variante in Großbritannien entdeckt. In: zeit.de. 23. Dezember 2020, abgerufen am 23. Dezember 2020.
  6. Stanford University: SARS-CoV-2 Variants
  7. Expert reaction to South African variant of SARS-CoV-2, as mentioned by Matt Hancock at the Downing Street press briefing. Science Media Centre, 23. Dezember 2020, abgerufen am 24. Dezember 2020 (englisch): „The South African variant ‘501.V2’ is characterised by N501Y, E484K and K417N mutations in the S protein – so it shares the N501Y mutation with the UK variant, but the other two mutations are not found in the UK variant. Similarly, the South African variant does not contain the 69-70del mutation that is found in the UK variant.“
  8. Salim Abdool Karim: The 2nd Covid-19 wave in South Africa: Transmissibility & a 501.V2 variant. In: Scribd. CAPRISA, 19. Dezember 2020, S. 11, abgerufen am 24. Dezember 2020 (englisch).
  9. Kai Kupferschmidt: U.K. variant puts spotlight on immunocompromised patients’ role in the COVID-19 pandemic. Science, 23. Dezember 2020, doi:10.1126/science.abg2911, dazu:
  10. Wie gefährlich sind die neuen Mutationen des Coronavirus? In: Deutschlandradio. 23. Dezember 2020, abgerufen am 24. Dezember 2020.
  11. ECDC: Data on SARS-CoV-2 variants in the EU/EEA. In: COVID-19 / Situation updates on COVID-19 / Download COVID-19 datasets. ecdc.europa.eu, 2. September 2021, abgerufen am 2. September 2021 (englisch, country=Germany, source=GISAID, variant=B.1.351, - verwendet Kalenderwoche: year_week=2020: 51 bis 53, 2021: 1 bis 26 -> Daten: percent_variant).
  12. Cara Anna: Separate new strain of coronavirus detected in Nigeria: African CDC. cp24.com, 24. Dezember 2020. Quelle: The Associated Press
  13. Auch Nigeria meldet neue Corona-Variante. n-tv.de, 24. Dezember 2020.
  14. African CDC finds another new coronavirus strain in Nigeria. (Memento des Originals vom 24. Dezember 2020 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.freemalaysiatoday.com freemalaysiatoday.com (FMT), 24. Dezember 2020. Quelle: Reuters
  15. Rüdiger Soldt: Südafrika-Variante des Coronavirus erstmals in Deutschland entdeckt. zollernalbkreis.de, 12. Januar 2021.
  16. spiegel.de 13. Januar 2021
  17. SARS-CoV-2 Variants
  18. Südafrika-Mutation in Zillertaler Skigebiet und Innsbruck nachgewiesen. derstandard.at, 23. Januar 2021.
  19. Så kom den berygtede sydafrikanske coronavariant til Danmark: Men den kræver næppe nye restriktioner. 16. Januar 2021, abgerufen am 16. Januar 2021 (dänisch).
  20. Noah Higgins-Dunn, South Carolina health officials detect first-known U.S. Covid cases of more problematic variant from South Africa, CNBC vom 28. Januar 2021. (englisch)
  21. CDC: COVID-19 and Your Health. 11. Februar 2020, abgerufen am 24. Februar 2021 (amerikanisches Englisch).
  22. Andrew Woodcock, Samuel Lovett: Warning UK could become Covid ‘melting pot’ as new mutations detected. Independent, 2. Februar 2021.
  23. Sheri Fink: South Africa announces a new coronavirus variant. In: The New York Times. 18. Dezember 2020, ISSN 0362-4331 (nytimes.com [abgerufen am 17. Januar 2021]).
  24. The Washington Post. Abgerufen am 17. Januar 2021 (englisch).
  25. Update On Covid-19 (18th December 2020) – SA Corona Virus Online Portal. In: SA Corona Virus Online Portal. Abgerufen am 17. Januar 2021 (en-ZA).
  26. Full Presentation by SSAK – 18 Dec | Virus | Mutation. Abgerufen am 17. Januar 2021.
  27. 3AA-1 and 3AA-2. 9. Oktober 2008, archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 9. Oktober 2008; abgerufen am 17. Januar 2021.  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.chem.qmul.ac.uk
  28. Derek Lowe 22 December, 2020: The New Mutations. 22. Dezember 2020, archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 29. Januar 2021; abgerufen am 17. Januar 2021 (amerikanisches Englisch).  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/blogs.sciencemag.org
  29. expert reaction to South African variant of SARS-CoV-2, as mentioned by Matt Hancock at the Downing Street press briefing | Science Media Centre. Abgerufen am 17. Januar 2021 (britisches Englisch).
  30. GISAID – Novel variant combination in spike receptor binding site. Abgerufen am 17. Januar 2021.
  31. expert reaction to South African variant of SARS-CoV-2, as mentioned by Matt Hancock at the Downing Street press briefing | Science Media Centre. Abgerufen am 17. Januar 2021 (britisches Englisch).
  32. New virus mutation raises vaccine questions. 13. Januar 2021, abgerufen am 17. Januar 2021 (englisch).
  33. Yiska Weisblum, Fabian Schmidt, Fengwen Zhang, Justin DaSilva, Daniel Poston: Escape from neutralizing antibodies by SARS-CoV-2 spike protein variants. In: eLife. Band 9, 28. Oktober 2020, ISSN 2050-084X, S. e61312, doi:10.7554/eLife.61312.
  34. Constantinos Kurt Wibmer, Frances Ayres, Tandile Hermanus, Mashudu Madzivhandila, Prudence Kgagudi, Brent Oosthuysen, Bronwen E. Lambson, Tulio de Oliveira, Marion Vermeulen, Karin van der Berg, Theresa Rossouw, Michael Boswell, Veronica Ueckermann, Susan Meiring, Anne von Gottberg, Cheryl Cohen, Lynn Morris, Jinal N. Bhiman, Penny L. Moore: SARS-CoV-2 501Y.V2 escapes neutralization by South African COVID-19 donor plasma. In: Nature Medicine. 27, 2021, S. 622, doi:10.1038/s41591-021-01285-x.
  35. Sarah Knapton: South African variant may evade vaccines and testing, warn scientists. In: The Telegraph. 4. Januar 2021, ISSN 0307-1235 (telegraph.co.uk [abgerufen am 17. Januar 2021]).
  36. COVID vaccines “might not” work as well on South African strain, scientists warn. Abgerufen am 17. Januar 2021 (amerikanisches Englisch).
  37. Reuters Staff: UK scientists worry vaccines may not protect against S.African coronavirus variant. In: Reuters. 8. Januar 2021 (reuters.com [abgerufen am 17. Januar 2021]).
  38. Linda Geddes: Pfizer vaccine protects against new Covid variants, study suggests. In: The Guardian. 8. Januar 2021, ISSN 0261-3077 (theguardian.com [abgerufen am 17. Januar 2021]).
  39. South Africa suspends use of AstraZeneca’s COVID-19 vaccine after it fails to clearly stop virus variant. In: sciencemag.org. 8. Februar 2021, abgerufen am 8. Februar 2021.
  40. WHO empfiehlt Einsatz von Astrazeneca-Impfstoff. In: Deutsches Ärzteblatt – Online. Hrsg.: Bundesärztekammer und Kassenärztliche Bundesvereinigung, 11. Februar 2021, abgerufen am 4. März 2021.
  41. tagesschau.de
  42. indianexpress.com

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