Neuer Omikron-Subtyp auf dem Vormarsch

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Ähnlich wie zuvor in Dänemark breitet sich in Berlin ein weiterer Subtyp
der Omikron-Variante aus: BA.2. Das ergab die Auswertung von
Abwasserproben am MDC in Kooperation mit den Berliner Wasserbetrieben und
dem Berliner Labor der amedes-Gruppe. Durch BA.2 könnte sich die
derzeitige Corona-Welle verlängern.

Das Coronavirus mutiert ständig. Nach Alpha und Beta kam Delta, auch
Gamma, Lambda, Epsilon und Iota kursieren in Teilen der Welt. Seit Omikron
auf den Plan getreten ist, ist Delta in Deutschland fast vollständig
verschwunden. Von Omikron sind zwei Subtypen bekannt, BA.1 und BA.2. In
Berlin dominiert bislang BA.1. Doch Wissenschaftler*innen des Max-
Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft
(MDC), der Berliner Wasserbetriebe (BWB) und des Laborunternehmens amedes
konnten nun im Berliner Abwasser die Omikron-Untervariante BA.2
nachweisen: Anfang Januar war der Anteil kaum sichtbar, doch bereits am
13. Januar ungefähr machte BA.2 sechs und am 20. Januar ungefähr zwölf
Prozent aus. Er wächst also schnell an.

Die beiden Subtypen unterscheiden sich in etwa 20 Mutationen voneinander.
In Dänemark und in Südafrika hat BA.2 den Subtyp BA.1 nahezu verdrängt, in
Großbritannien nimmt der Anteil von BA.2 seit Anfang Januar ebenfalls
schnell zu. Eine Untersuchung dänischer Forscher*innen zeigt, dass BA.2
sich offenbar noch schneller verbreitet als BA.1. „Es ist möglich, dass
BA.2 die derzeitige Omikron-Welle etwas verlängert“, sagt der MDC-
Molekularbiologe Dr. Emanuel Wyler aus der Arbeitsgruppe „RNA-Biologie und
Posttranscriptionale Regulation“ von Professor Markus Landthaler. „Die
bisherigen Daten aus Großbritannien und Dänemark deuten aber eher darauf
hin, dass bezüglich Krankheitsschwere und Wirkung der Impfung BA.1 und
BA.2 vergleichbar sind.“

Computer-Tool sagt voraus, ob Inzidenz zu- oder abnimmt

Bei ihrer Vorhersage stützen sich die MDC-Wissenschaftler*innen auf ein
computergestütztes Tool, das Vic-Fabienne Schumann und Dr. Rafael Cuadrat
von der Technologie-Plattform „Bioinformatics and Omics Data Science“ von
Dr. Altuna Akalin am Berliner Institut für Medizinische Systembiologie
(BIMSB) des MDC zusammen mit Kolleg*innen entwickelt haben. Mit „PiGx
SARS-CoV-2“ können sie die Ausbreitung von SARS-CoV-2 sowie die Häufigkeit
von Mutationen oder Virusvarianten aufdecken. Es funktioniert unabhängig
von der Anzahl der Coronatests und den Krankheitsverläufen.
Ihre Ergebnisse decken sich mit denen der Berliner Wasserbetriebe, die in
Kooperation mit dem Berliner Labor der amedes-Gruppe unter der Leitung von
Dr. Martin Meixner  ein eigenes Nachweis-Modell inklusive der
Sequenzierung der Virusvarianten sowie eine App für die Visualisierung der
Daten entwickelt haben. MDC und die Berliner Wasserbetriebe teilen sich
die Arbeit auf: Während der Fokus der Wasserbetriebe auf der schnellen
Bestimmung und Übermittlung der Viruslast liegt, analysiert das MDC
vorrangig Untertypen und Mutationen.

Seit mehr als einem Jahr suchen die Forschenden im Berliner Abwasser nach
dem Erbgut des Coronavirus. Einmal wöchentlich bereiten die Berliner
Wasserbetriebe, die aktuell eine eigene Virus-Sequenzierung in ihrem Labor
einrichten, Abwasserproben auf und senden diese ans BIMSB sowie an amedes.
Die Wissenschaftler*innen reichern die Viruspartikel an und
vervielfältigten das Virus-Erbgut mithilfe der PCR. In einem nächsten
Schritt können sie mit Hochdurchsatz-Sequenzierungen sehen, welchen Anteil
die einzelnen Virusvarianten unter den gefundenen Coronaviren ausmachen.
Für die Abwasser-Sequenzierung am BIMSB ist insbesondere die Arbeitsgruppe
von Markus Landthaler sowie die Genomik-Plattform unter der Leitung von
Dr. Janine Altmüller verantwortlich.

Werden Proben aus dem Hals-Rachenraum sequenziert, wird bislang nicht
zwischen Virusvarianten unterschieden. Abwasseranalysen machen das
leichter: „Für ein aussagekräftiges Ergebnis über die Verbreitung neuer
Virusvarianten müssen deutlich weniger Proben untersucht werden als bei
der Analyse von Nasen-Rachenabstrichen“, sagt Markus Landthaler. „Außerdem
können sie zur Frühwarnung dienen, da sie mit einigen Tagen Vorsprung
zeigen, welche Variante im Umlauf ist. Die Daten zu BA.2 zeigen, wie
empfindlich und effizient das Abwasser-Monitoring ist beim Bestimmen von
Krankheitserregern. Das ist auch über SARS-CoV-2 hinaus von Bedeutung.“

Untersuchungen des Abwassers sind in Deutschland noch nicht als Teil eines
Corona-Frühwarnsystems etabliert – weder für bekannte noch für ganz neue
Virusvarianten. Das könnte sich jetzt ändern: Berlin ist einer von 20
Pilotstandorten im Abwasser-Monitoring-Programm, das die Bundesministerien
für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU), für Gesundheit
(BMG) sowie für Bildung und Forschung (BMBF) mithilfe von EU-Mitteln
fördern. Projektpartner sind die Berliner Wasserbetriebe und das Landesamt
für Gesundheit und Soziales. Ziel ist ein nationales
Abwasserüberwachungssystem. Es soll Daten über SARS-CoV-2 und insbesondere
seine Varianten im Abwasser erheben und an die zuständigen
Gesundheitsbehörden sowie an eine europäische Austauschplattform
übermitteln.

Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC)

Das Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-
Gemeinschaft gehört zu den international führenden biomedizinischen
Forschungszentren. Nobelpreisträger Max Delbrück, geboren in Berlin, war
ein Begründer der Molekularbiologie. An den MDC-Standorten in Berlin-Buch
und Mitte analysieren Forscher*innen aus rund 60 Ländern das System Mensch
– die Grundlagen des Lebens von seinen kleinsten Bausteinen bis zu
organübergreifenden Mechanismen. Wenn man versteht, was das dynamische
Gleichgewicht in der Zelle, einem Organ oder im ganzen Körper steuert oder
stört, kann man Krankheiten vorbeugen, sie früh diagnostizieren und mit
passgenauen Therapien stoppen. Die Erkenntnisse der Grundlagenforschung
sollen rasch Patient*innen zugutekommen. Das MDC fördert daher
Ausgründungen und kooperiert in Netzwerken. Besonders eng sind die
Partnerschaften mit der Charité – Universitätsmedizin Berlin im
gemeinsamen Experimental and Clinical Research Center (ECRC) und dem
Berlin Institute of Health (BIH) in der Charité sowie dem Deutschen
Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK). Am MDC arbeiten 1600
Menschen. Finanziert wird das 1992 gegründete MDC zu 90 Prozent vom Bund
und zu 10 Prozent vom Land Berlin.