Vorläufige Entwarnung: Die Coronavirus-Mutationen bei Nerzen bedeuten bisher keine erhöhte Gefahr für uns Menschen. So hat sich die Cluster-5-Mutation in Dänemark offenbar „totgelaufen“ – es gab seit September keine neuen Fälle beim Menschen. Zudem scheinen die Mutationen der Nerz-Stämme von SARS-CoV-2 eher die Infektion bei Nerzen zu begünstigen, nicht aber beim Menschen, wie neue Studien belegen. Dennoch sei weiterhin Wachsamkeit geboten, sagen Wissenschaftler.
Schon länger ist klar, dass das Coronavirus SARS-CoV-2 nicht nur den Menschen befällt, sondern sich auch in bestimmten Tieren gut vermehren kann. Neben Katzen gehören vor allem Marderarten wie Frettchen, Europäische und Amerikanische Nerze dazu. Seit Beginn der Pandemie sind bereits in mehreren Ländern Masseninfektionen in Nerzfarmen aufgetreten, darunter in Dänemark und den Niederlanden. In einigen Fällen ist es dabei zu einem Rücksprung der Coronaviren von den Nerzen auf Menschen gekommen.
Cluster-5 hat zwei Besonderheiten
Das Problem dabei: Erbgut-Analysen belegen, dass die in Nerzen kursierenden SARS-CoV-2-Stämme mehrere Mutationen entwickelt haben. Ein Teil davon betrifft einzelne Aminosäuren am Spike-Protein – den krönchenartigen Auswüchsen, mit denen das Virus an den ACE2-Rezeptor der menschlichen Zellen andockt. Weil an dieser Bindestelle auch Antikörper ansetzen, die von unserem Immunsystem nach einer Infektion oder Impfung produziert werden, weckten die Mutationen die Sorge vor einer verringerten Wirksamkeit dieser Abwehr.
Besonders galt dies für eine Kombination aus vier Mutationen, die bei Nerzen im Norden Jütlands nachgewiesen wurden. In Labortests wiesen diese „Cluster-5“-Mutationen zwei Besonderheiten auf, wie Forscher des dänischen Statens Serum Institut berichten: Coronaviren mit diesen Mutationen wachsen in menschlichen Zellkulturen anfangs zehnmal langsamer und töten weniger Zellen ab. Dann jedoch holen sie schnell auf und erzeugen nach 96 Stunden einen ähnlich hohen Virentiter wie SARS-CoV-2-Stämme ohne diese Mutationen.
Die zweite Eigenheit: In Tests mit Antikörpern aus menschlichem Blutplasma gab es leichte Unterschiede beim Cluster-5-Stamm: Serumproben mit hohen und mittleren Antikörperdosen wirkten gegen die mutierten Coronaviren zwar genauso gut wie gegen nichtmutierte. Bei Serum mit geringem Gehalt an neutralisierenden Antikörpern war die Wirkung jedoch 3,5-mal schwächer, wie Jannik Fonager und sein Team vom dänischen Seruminstitut berichteten.
Keine weiteren Fälle in Dänemark
Diese Ergebnisse, kombiniert mit dem Nachweis des „Cluster-5“-Stamms bei zwölf Menschen in Nord-Jütland, löste Anfang November drastische Gegenmaßnahmen aus, in deren Verlauf mehr als zehn Millionen Nerze in dänischen Nerzfarmen gekeult wurden. Um eine weitere Verbreitung dieses mutierten Virus zu unterbinden, wurden zudem mehrere Orte unter strenge Quarantäne gestellt. Allerdings: Schon damals war unklar, ob sich die mutierte Form von SARS-CoV-2 überhaupt weiter unter Menschen verbreitet.
Jetzt zeigt sich: Schon vor diesen Maßnahmen scheint sie die Infektion mit dem mutierten Nerz-Stamm beim Menschen totgelaufen zu haben. Denn seit dem 15. September sind trotz intensiver Überwachung und Tests keine weiteren Infektionen mit Cluster-5-Coronaviren in Dänemark registriert worden, wie das dänische Gesundheitsministerium vor wenigen Tagen mitteilte. Deshalb wurde die Quarantäne der betroffenen Gebiete vorzeitig wieder aufgehoben.
Bessere Bindung beim Nerz-ACE2
Dazu passt eine aktuelle Studie, in der Forscher um Lucy van Dorp vom Imperial College London das Genom von 239 aus Nerzen isolierten Virusproben aus Dänemark und den Niederlanden auf Mutationen und ihre Wirkung hin analysiert haben. Insgesamt stellten sie 23 Mutationen fest, die mehrfach unabhängig in verschiedenen Nerzpopulationen aufgetreten waren. Drei dieser Mutationen betrafen das Spike-Protein von SARS-CoV-2, darunter auch eine, die zum Cluster-5-Stamm gehört.
Doch welchen Vorteil haben diese Mutationen für das Virus? Um das herauszufinden, untersuchten die Forscher in biochemischen Modellsimulationen, wie gut die mutierten Spike-Proteine an den menschlichen ACE2-Rezeptor oder aber den Nerz-Rezeptor binden.
Das Ergebnis: Zwei der drei Mutationen bei den Nerz-Virenstämmen scheinen die Bindung an den Zellrezeptor der Nerze zu erleichtern, nicht aber an den ACE2-Rezeptor des Menschen. Darunter ist eine Mutation, die die Aminosäure Tyrosin am Spike-Protein des Virus durch die kleinere Aminosäure Phenylalanin ersetzt. Dadurch passt die Bindungsstelle besser an den ACE-Rezeptor des Nerzes, der sich am Gegenpart dieser Aminosäure von dem des Menschen unterscheidet.
Kein Hinweis auf erhöhte Gefahr für den Menschen
Zusammenfassend kommen van Dorp und ihr Team zu dem Schluss: „Die große Mehrheit der Mutationen, die bei SARS-CoV-2 in Nerzen beobachtet wurden, scheinen im Menschen neutral oder sogar negativ zu wirken.“ Stattdessen seien diese Mutationen eher Anzeichen dafür, dass sich das Coronavirus an den Nerz als neuen Wirt anpasse. Dafür spreche auch das extrem seltene Vorkommen dieser Mutationen in den mehr als 56.000 SARS-CoV-2-Proben aus menschlichen Patienten weltweit.
„Es gibt keinen Grund anzunehmen, dass diese adaptiven Mutationen des Coronavirus in Nerzen zu signifikanten Veränderungen in der Dynamik der menschlichen Covid-19-Infektionen führen werden“, konstatieren van Dorp und ihre Kollegen. „Die sekundären Übertragungen von SARS-Co-V-2 vom Menschen auf Nerze bieten uns stattdessen ein natürliches Laboratorium, um die Anpassung des Virus an einen neuen Wirt zu erforschen.“
Zu einem ähnlichen Schluss kommt auch Astrid Iversen von der University of Oxford: „Die mit Nerzen assoziierten Mutationen, die wir bislang kennen, sind nicht mit einer schnelleren Verbreitung oder irgendwelchen Veränderungen im Erkrankungsverlauf oder der Sterblichkeit beim Menschen verknüpft“, so die Wissenschaftlerin.
Überwachung dennoch nötig
Allerdings: Alle Forscher sind sich auch darin einig, dass Mutationen im Spike-Protein von SARS-CoV-2 grundsätzlich genau überwacht werden müssen. Denn unabhängig davon, ob sie sich in Nerzen oder dem Menschen entwickeln, bergen sie immer die Möglichkeit, dass sie die Infektiosität des Virus und die Wirksamkeit der Immunabwehr verändern. (BioRxiv, doi: 10.1101/2020.11.16.384743; Science, doi: 10.1126/science.abe5901; Nature, doi: 10.1038/d41586-020-03218-z)
Quelle: Nature, Science, bioRxiv
