Impfstoff gegen Covid-19: Hunderte Mutationen und Antikörper-Resistenz verwirren Forscher

Von 28. August 2020 Aktualisiert: 31. August 2020 7:26
Die Suche nach einem Impfstoff gegen das Coronavirus läuft auf Hochtouren – doch ob eine Impfung wirken wird, bleibt abzuwarten. Denn neben zahlreichen Mutationen hat Covid-19 noch eine andere Besonderheit: Antikörper im Blut bekämpfen es nicht, sondern lassen es sich schneller ausbreiten.

Die Coronavirus-Pandemie hat sich auf fast alle Länder der Welt ausgebreitet. Sie führte zu Zehnmillionen Infektionen und Hunderttausenden von Todesfällen. Viele Unternehmen arbeiten nun an Impfstoffen in der Hoffnung, die Krankheit einzudämmen.

Doch jüngste Entdeckungen deuten darauf hin, dass das Coronavirus alles andere als ein normaler Krankheitserreger ist, was unter anderen seine genetischen Mutationen, seine Ausbreitung, seine Symptome und seine Schädigung des Immunsystems angeht. Das Virus ist eine erhebliche Herausforderung für die Impfstoffforschung.

Fast 200 genetische Mutationen

Die Coronavirus-Krankheit ist eine Atemwegserkrankung, doch sie befällt nicht nur die Lunge. „[Die Krankheit] kann fast alles im Körper befallen, was verheerende Folgen hat“, sagt der Kardiologe Harlan Krumholz von der Universität Yale in einem April-Artikel in „Science“.

Wissenschaftler der Forschungseinrichtung „Los Alamos National Laboratory“ veröffentlichten am 5. Mai 2020 bei BioRx den Entwurf eines Artikels. Darin erwähnten sie 14 Mutationen des Coronavirus, die sie im Zusammenhang mit dem Oberflächenprotein namens Spike (S) identifiziert hatten. Eine der Mutationen, D614G, ist übertragbarer als normale Coronavirus-Stämme.

Die fertige Arbeit wurde später am 3. Juli 2020 in „Cell“ veröffentlicht. Dem Artikel zufolge ist die Mutation D614 die am weitesten verbreitete Form in der globalen Pandemie, wie auf nationaler, regionaler und kommunaler Ebene beobachtet.

Laut weiteren Analysen wächst diese Variante im Labor schnell. Indes weisen infizierte Personen zudem eine höhere Virenkonzentration in den oberen Atemwegen auf.

Ein weiteres Thesenpapier soll im September 2020 in der Zeitschrift „Infection, Genetics and Evolution“ von Wissenschaftlern des University College London veröffentlicht werden. Die Autoren analysierten über 7.600 allgemeine Genomen und identifizierten 198 wiederkehrende Mutationen. Obwohl alle diese Mutationen Ende 2019 einen gemeinsamen Vorfahren hatten, traten sie in verschiedenen Regionen des Genoms auf, einschließlich Nichtstrukturproteinen und Spike-Proteinen.

Und die Situation ändert sich ständig. „Chinesische Ärzte stellen fest, dass sich das Coronavirus bei den Patienten in seinem neuen Cluster von Fällen in der nordöstlichen Region anders zeigt als beim ursprünglichen Ausbruch in Wuhan, was darauf hindeutet, dass sich der Erreger auf unbekannte Weise verändert, was die Bemühungen um seine Ausrottung erschwert“, berichtete „Bloomberg“ am 20. Mai 2020.

Im Einzelnen scheinen die Virus-Mutanten eine längere Inkubationszeit zu haben, bevor Symptome auftreten, und danach langlebiger zu sein.

Ungewöhnliche Symptome

Zu den typischen vom Coronavirus ausgelösten Symptomen gehören Husten, Fieber, Muskelschmerzen, Kopfschmerzen und Atembeschwerden. Aber es gibt auch ungewöhnliche Symptome wie Hautausschläge, Durchfall, Nierenanomalien und riskante Blutgerinnsel, was bei Viren der Atemwege selten vorkommt, berichtete das „Time Magazine“ am 19. Mai 2020.

Der „Scientific American“ erwähnte in einem Artikel vom 18. Mai 2020 zwei Hauptmechanismen, die zu Problemen in fast jedem Organ führen, einschließlich Gehirn, Herz, Nieren, Magen-Darm-Trakt und Haut. Einer der Mechanismen betrifft die eigene Immunantwort, der andere die Blutgerinnung.

Gerinnungsbedingte Komplikationen wie Lungenarterien-Blockaden und Schlaganfall wurden bei bis zu 30 Prozent der kritisch kranken Patienten beobachtet. Wissenschaftlern zufolge sei verwirrend, dass dies auch bei Menschen mittleren Alters und an ungewöhnlichen Stellen im Körper auftreten kann.

„Die genetische Sequenzierung zeigte, dass einige Patienten Genvarianten haben, die mit einer hyperaktiven Immunantwort auf Virusinfektionen verbunden sind, was einen möglichen Hinweis darauf liefert, warum bei einigen Menschen schwerwiegende Komplikationen auftreten“, so die Ärzte des Irving Medical Center der Columbia University, wie das „Wall Street Journal“ am 7. Mai berichtete.

Andere Wissenschaftler sind der gleichen Meinung: „Es handelt sich eher um eine Systemerkrankung, die sich zunächst als Atemwegserkrankung zeigt“, so Mark Poznansky, Direktor des Vaccine & Immunotherapy Center am Massachusetts General Hospital, in einem Artikel auf „Axios“ (9).

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Es ist zum Beispiel unklar, ob die Ursache das Virus selbst, die Reaktion des Immunsystems darauf oder seine Behandlung ist, erklärte er.

Zerstörerische Wirkung auf das Immunsystem

Im Normalfall entwickelt eine Person, die mit einem Erreger infiziert ist, Antikörper, die den Erreger abwehren, wenn er die Person erneut angreifen würde. Aber für das Coronavirus haben nur etwa 10 bis 15 Prozent der infizierten Bevölkerung eine Immunität entwickelt, sagte Danny Altmann, ein Immunologe am Imperial College London, am 6. Juli gegenüber CNBC: „Es ist ein sehr trügerisches Virus, und die Immunität dagegen ist sehr verwirrend und ziemlich kurzlebig“, erklärte er.

Weitere Forschungen zeigten dagegen, dass schon eine kleine Menge von Antikörpern das Eindringen des Virus in die Zellen erleichtert und es dadurch für den Körper tödlicher macht.

Dieses Phänomen wird als antikörperabhängige Verstärkung oder Immunverstärkung bezeichnet. Es wurde beim Gelbfiebervirus, Zika-Virus, HIV und jetzt auch beim Coronavirus beobachtet.

Diese Situation wurde von Impfstoffentwicklern bestätigt, berichtete „Nature“ am 5. Juni. Genauer gesagt: „Impfstoffe, die Antikörper gegen SARS-CoV-2 erzeugen, können sich an das Virus binden, ohne es zu neutralisieren. Sollte dies geschehen, könnten die nicht neutralisierenden Antikörper das Eindringen des Virus in die Zellen und die virale Replikation fördern und die Infektion verschlimmern, anstatt Schutz zu bieten“, heißt es im Artikel.

Neben der Verstärkung des Immunsystems tragen auch andere Faktoren zu dem Schaden bei. COVID-19 führt in den meisten Fällen zu einer Lungenentzündung und in etwa 15 Prozent der Fälle zu einem akuten Lungenversagen (ARDS), heißt es in einem Artikel bei „Frontiers in Immunology“ vom 16. Juni.

„Die Sterblichkeit bei COVID-19-Patienten wurde mit dem Auftreten des so genannten ‚Zytokin-Sturms‘ in Verbindung gebracht, der durch das Virus ausgelöst wird. Die übermäßige Produktion entzündungsfördernder Zytokine führt zu einer Verschlimmerung des ARDS und zu weit verbreiteten Gewebeschäden, die zu Multiorganversagen und Tod führen“, heißt es im Bericht.

Eine Herausforderung für die Impfstoffforschung

Die Herstellung eines Impfstoffs gegen COVID-19 ist nicht einfach. Ein Grund dafür ist, dass das Coronavirus ein RNA-Virus ist, das im Vergleich zu DNA-Viren eine viel höhere Mutationsrate aufweist.

Ein Beispiel ist das Grippevirus. In den letzten Jahrzehnten wurden der Öffentlichkeit Grippeimpfstoffe zur Verfügung gestellt, aber die Krankheit fordert allein in den USA immer noch jedes Jahr etwa 50.000 Menschenleben. 

„Die am häufigsten verwendeten Grippeimpfungen schützen nicht mehr als 60 Prozent der Menschen, die sie erhalten; in manchen Jahren sinkt die Wirksamkeit auf 10 Prozent“, heißt es in einem Artikel der Zeitschrift „Science“ vom September 2017.

Zwischen den 1940er und den 1960er Jahren glaubte man, dass der Impfstoff laut dem Antikörperspiegel eine Wirksamkeit von 70 bis 90 Prozent habe. Durch genauere Methoden wie die Polymerase-Kettenreaktion (PCR) wurde festgestellt, dass die Zahl der Infektionen bei Geimpften viel höher war.

Mehrere Faktoren tragen zum Versagen der Impfstoffe bei, erklärte Arnold Monto, Epidemiologe an der University of Michigan School of Public Health. Einer ist die Mutation des zirkulierenden Stammes oder „Fluchtmutation“, der andere ist eine Mutation des Impfstammes während der Herstellung.

Die Impfstoffforschung für das Coronavirus hat noch weitere Herausforderungen. Es hat sich gezeigt, dass Anti-Spike-Antikörper (S-IgG), die das Spike-Protein an die Virusoberfläche binden, akute Lungenschäden verursachen, indem sie das Immunsystem stören, wie oben erwähnt. 

Ähnliche Entzündungsreaktionen traten auch bei Patienten auf, die am Coronavirus starben, heißt es in einem Artikel bei „JCI Insight“ vom Februar 2019. Es gibt zahlreiche Hinweise darauf, dass COVID-19 effektiver infizieren und sich robuster vermehren kann als SARS-CoV.

Eine Krankheit mit vielen Unbekannten

Es gibt noch viele Unbekannte über das Coronavirus. Die Influenza-Pandemie von 1918 – auch Spanische Grippe genannt – war bei weitem die tödlichste Infektionskrankheit in der Geschichte der Menschheit mit einer Zahl von 50 Millionen oder mehr Todesopfern, heißt es in einem April-Artikel bei „New England Journal of Medicine“.

Laut dem Artikel hängen Krankheiten wie Pandemien eng mit dem menschlichen Verhalten zusammen und können sich plötzlich verschlimmern. 

„Es gibt Hinweise darauf, dass sich [die Spanische Grippe], wo immer sie auch ihren Anfang nahm, stillschweigend auf der ganzen Welt ausbreitete und vor allem leichte Fälle, aber auch eine Sterblichkeitsrate von 0,5 bis 1 Prozent oder höher verursachte – eine Rate, die anfangs zu niedrig war, um vor dem Hintergrund der hohen Sterberate durch nicht verwandte Atemwegserkrankungen erkannt zu werden“, heißt es im Artikel. 

„Dann explodierte [die Krankheit] plötzlich in den Ballungszentren fast überall auf einmal und machte nach einem langen, schleichenden Anlauf einen dramatischen Auftritt“. 

Leider ähnelt COVID-19 in vielerlei Hinsicht der Influenza-Pandemie von 1918, unter anderem in Bezug auf ihr rasches Wachstum und ihre geografische Ausbreitung.

Was als nächstes passieren wird, bleibt unbekannt. Der Immunologe Altmann sagte, dass er eine zweite Welle erwarte und dass die Situation „sehr, sehr beängstigend“ bleibe. Er betonte, dass es schwierig sei, vorherzusagen, ob oder wann ein wirksamer Impfstoff gegen COVID-19 entdeckt werden könne. 

„Der Teufel steckt im Detail, Impfstoffe sind nicht so einfach“, fügte er hinzu.

Die Kommunistische Partei Chinas (KPC) hat den SARS-Ausbruch von 2003 vertuscht, und sie tat dasselbe, als COVID-19 ausbrach. Viele Muster weisen darauf hin, dass Gebiete, die stark von der KPC beeinflusst sind, hohe Fallzahlen aufweisen. Vor diesem Hintergrund wird die Ablehnung des totalitären Regimes der KPC und die Rückkehr zu traditionellen Werten uns auf einen Weg der Sicherheit führen.

Das Original erschien auf Minghui.org (deutsche Bearbeitung von as)
Originalartikel: Coronavirus: A Moving Target for Medical and Vaccine Research