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Die zentralen Thesen
- Das Kinderkrankenhaus Los Angeles führte die bislang größte pädiatrische genomische COVID-19-Umfrage durch.
- Die Studie berichtet über einen möglichen Zusammenhang zwischen bestimmten SARS-CoV-2-Mutationen und der Schwere der Erkrankung.
- Die Proben zeigten in Kalifornien ein hohes Maß an genetischer Variation.
Wie viele Viren unterliegt SARS-CoV-2, das Virus, das COVID-19 verursacht, vielen genetischen Mutationen, da es sich über eine große Population ausbreitet. Wissenschaftler beginnen erst, diese Unterschiede und ihre Auswirkungen auf die Gesundheitsergebnisse, insbesondere bei Kindern, zu verstehen.
In der bislang größten pädiatrischen genomischen COVID-19-Studie fand ein Team des Kinderkrankenhauses in Los Angeles einen Zusammenhang zwischen Virusmutationen und der Schwere der Erkrankung. Die November-Studie wurde in der Zeitschrift veröffentlichtÖffnen Sie das Forum Infektionskrankheiten.
"Wenn wir irgendetwas tun können, um herauszufinden, ob es einen Zusammenhang zwischen der Genetik der Mutation des viralen Genoms und dem Krankheitsphänotyp (den beobachtbaren Merkmalen von COVID-19) gibt, können Sie darüber informiert werden, wie der Patient am besten behandelt werden kann", so Xiaowu Gai PhD, einer der Autoren der Studie und Direktor für Bioinformatik am Kinderkrankenhaus in Los Angeles, erzählt Verywell.
Um besser zu verstehen, wie sich genetische Variationen auf eine pädiatrische Population auswirken können, analysierte das Forscherteam zwischen dem 13. März und dem 16. Juni die genetischen Informationen des Virus von 141 infizierten Kindern. Diese Proben zeigten ein hohes Maß an Variation und die Prävalenz einer gemeinsamen Mutation, die mit höheren Übertragungsraten verbunden ist.
Was dies für Sie bedeutet
Das genetische Material von SARS-CoV-2, dem Virus, das COVID-19 verursacht, entwickelt sich kontinuierlich weiter. Wissenschaftler arbeiten daran zu verstehen, wie genetische Mutationen die Übertragung des Virus und die Schwere der Erkrankung bei infizierten Patienten beeinflussen können.
Ein sich ständig verändernder Virus
Mutationen sind Fehler, die im Genom oder im genetischen Material des Virus auftreten, wenn es sich repliziert. Die meisten Viren erfahren einige Variationen, wenn sie eine Population zirkulieren lassen. In SARS-CoV-2 sind viele der Mutationen unbedeutend oder können das Virus sogar schwächen. Andere können jedoch beeinflussen, wie leicht das Virus übertragen wird und wie schwer die Krankheit ist.
"Wenn viele Leute an COVID-19 denken, denken sie an diese eine Sache, diese Singularität", sagt Gai. "Aber so sehen wir das nicht. Das Virus im Körper eines Patienten mit einer Virusinfektion ist eine Mischung aus vielen verschiedenen Kopien dieses Virus. "
Eine häufige Mutation, D614G genannt, verursacht Veränderungen im Spike-Protein des Virus. Obwohl sie nicht weit verbreitet war, als sich das Virus Anfang dieses Jahres weltweit ausbreitete, ist die Version seitdem weltweit dominant geworden. Die Autoren berichten, dass es in 99,3% der von ihnen gesammelten pädiatrischen Proben vorhanden war.
Die D614G-Mutation, die das Spike-Protein erhöht, das vom Virus verwendet wird, um Zugang zu menschlichen Zellen zu erhalten, ermöglicht es dem Virus, leichter zu übertragen. Es gibt noch keine schlüssigen Beweise dafür, dass diese Mutation die Schwere der Krankheitssymptome verändert.
Das COVID-19-Spike-Protein vermittelt den Eintritt des Coronavirus in die Wirtszelle.
Das Forscherteam fand jedoch einen Zusammenhang zwischen Klade 20C - einer mutierten Version des Virus - und schwereren Symptomen. Die Kladen 20A, 20B und 20C sind alle kürzlich mutierte Versionen des Virus. Alle schweren pädiatrischen Fälle und alle bis auf einen mittelschweren Fall in dieser Studie trugen eine Version des Virus mit Klade 20C.
Implikationen von Mutationen
"Wenn die Öffentlichkeit eine Aussage wie diese betrachtet, klingt es beängstigend, dass das Virus mutiert", sagt Stuart Campbell Ray, MD, Experte für Infektionskrankheiten und Professor für Medizin an der Johns Hopkins University, gegenüber Verywell. „Aber alle RNA-Viren haben eine Mutationsrate. Und die Mutationsrate von SARS-CoV-2 ist etwa fünfmal langsamer als die von Influenza - zumindest bisher. “
Diese relativ langsame Mutationsrate kann für Wissenschaftler hilfreich sein, die versuchen, das neuartige Virus in den Griff zu bekommen. Ray warnt jedoch davor, dass mit zunehmender Population infizierter Menschen auch die Geschwindigkeit zunimmt, mit der Mutationen auftreten.
Mit der Einführung von Lösungen zur Unterstützung des Immunsystems gegen die Virusinfektion - wie Impfung, vorherige Exposition gegenüber dem Virus, Rekonvaleszenzplasma und Antikörpertherapie - kann sich SARS-CoV-2 entwickeln, um Immunantworten zu entgehen. Dies bedeutet, dass Impfstoffkandidaten, die derzeit vielversprechend sind, in den kommenden Monaten möglicherweise weniger wirksam werden, da das Virus weiterhin mutiert.
"Da diese Pandemie außer Kontrolle geraten ist, besteht das Risiko, dass sich diese Mutationen ansammeln und genau die richtigen auftreten, die sich Immunantworten entziehen", sagt Ray, der nicht an der Studie beteiligt ist.
Impfstoffe, die sich als wirksam erwiesen haben, werden den Körper wahrscheinlich immer noch vor dem Virus schützen. Wie bei anderen weit verbreiteten Viren wie Influenza können jedoch zusätzliche oder neue Versionen des Impfstoffs erforderlich sein, um alle neuen Virusstämme abzudecken, die in Zukunft auftreten.
Umgang mit unbekannten Variablen
Obwohl berichtet wird, dass COVID-19 bei Kindern häufig weniger schwerwiegend ist als bei Erwachsenen, wird laut der Studie jedes dritte Kind, das wegen der Krankheit ins Krankenhaus eingeliefert wurde, auf die Intensivstation gebracht Das Verständnis der genetischen Zusammensetzung des Virus könnte wichtige Erkenntnisse für die Entwicklung der Behandlung liefern.
Die Zusammensetzung des Virus selbst kann Genetikern jedoch nur so viel darüber sagen, wie es sich auf infizierte Menschen auswirkt. Sie müssen auch die demografischen und genetischen Informationen der infizierten Person berücksichtigen.
Gai warnt davor, dass diese Ergebnisse zwar auf eine Korrelation zwischen bestimmten Mutationen und ihren Ergebnissen hindeuten könnten, jedoch noch viele größere Studien erforderlich sind, um zu zeigen, dass eine Mutation definitiv eine schwerere Krankheit verursacht. Obwohl es sich um die bislang größte genomische pädiatrische COVID-19-Umfrage handelt, wurden nur 141 Kinder eingeschlossen.
"Das ist eigentlich keine sehr große Stichprobe", sagt Gai. "Wir können unmöglich die Korrelationsanalyse für jede einzelne Mutation mit einem Krankheitsphänotyp durchführen."
Darüber hinaus berücksichtigte die Studie keine Unterschiede in Bezug auf Alter, Geschlecht, bereits bestehende Bedingungen und andere wichtige Faktoren. Befunde im Zusammenhang mit der Viruslast von Patienten können auch verzerrt sein, je nachdem, wann Proben von den Patienten entnommen wurden. Dennoch trägt die Studie zu einem wachsenden Wissen darüber bei, wie genetische Variation wichtige Gesundheitsergebnisse beeinflussen kann.
"Wir brauchen solche Berichte, um ein Gefühl dafür zu bekommen, wie sich das Virus entwickelt", sagt Ray. "Sequenzen aus solchen Studien können zusammen mit Sequenzen aus der ganzen Welt einen wichtigen Beitrag dazu leisten, zu verstehen, wie sich dieses Virus entwickelt und ob wir unsere Strategien anpassen müssen, um es zu verwalten."
