Mutation von SARS-CoV-2: Von einander unabhängige Entstehung in den USA

Shreveport/Louisiana – Mutationen im Gen für die Aminosäure 677 des Spikeproteins, deren Bedeutung für die Infektiosität und Pathogenität von SARS-CoV-2 noch unklar ist, sind in den letzten Wochen unab­hängig voneinander in 7 verschiedenen Gegenden der USA aufgetreten.

Die Virologen vermuten in MedRxiv (2021; DOI: 10.1101/2021.02.12.21251658) als Ursache eine konvergente Evolution des Coro­na­virus, zu der es unter dem steigenden Selektionsdruck durch die hohe Zahl von rekonvaleszenten Personen in den USA gekommen sein könnte.

Das Phänomen der konvergenten oder Parallelevolution lässt sich gut am Beispiel von Vögeln und Fledermäusen erklären. Die beiden Tierarten sind nicht miteinander verwandt. Dennoch haben sie in ihrer evolutionären Entwicklung Flügel ausgebildet. Durch die damit verbundene Fähigkeit zum Fliegen konnten sie sich gegenüber anderen Konkurrenten durchsetzen.

Auch innerhalb einer Spezies ist eine konvergente Evolution möglich, wenn sie für die Spezies Vorteile bietet. Bei der Variante Q677P könnte sie in einer höheren Infektiosität bestehen, die die Ausbreitung in dem neuen Wirt Homo sapiens beschleunigt.

Ob Q677P und andere Varianten an der Position 677 des Spikeproteins einen Selektionsvorteil darstel­len, ist noch nicht bekannt. Auffällig ist jedoch, dass sie sich in den letzten Monaten im Süden der USA stark verbreitet haben. Im Staat Louisiana tragen bereits 27,8 % der sequenzierten Viren die Mutation Q677P, in New Mexico sind es 11,3 %.

Das ist mehr als durch bloßen Zufall erklärt werden kann, weshalb sich das Team um Jeremy Kamil vom Louisiana State University Health Sciences Center in Shreveport in der Datenbank GISAID umsah, die seit Beginn der Pandemie mehr als eine halbe Million Genome (529.616 am Stichtag 15. Februar) von SARS-CoV-2 gesammelt hat.

Sie fanden gleich 6 weitere Varianten an der Position 677, die in verschiedenen Regionen der USA aufge­treten sind und inzwischen mit Namen („Robin 1“, „Robin 2“, „Pelican“, „Bluebird“, „Quail", „Yellowhammer“ und „Mockingbird“) versehen wurden. Auch in Ägypten, Dänemark und Indien sind Mutationen an der Position 677 aufgetreten.

Nicht alle konnten sich so stark verbreiten wie „Robin 1" in den Südstaaten der USA. Dass sie in anderen Gegenden wieder verschwanden, spricht gegen einen generellen Selektionsvorteil.

Warum sie vermehrt in den USA beobachtet wurden und sich in den Südstaaten so stark verbreitet haben, ist derzeit rätselhaft. Kamil hält es jedoch für möglich, dass diese Varianten unter dem Druck einer steigenden Seroprävalenz in den USA entstanden sind. Seroprälvalenzstudien hätten gezeigt, dass in den USA bereits 1 bis 3 von 10 Personen Antikörper gegen SARS-CoV-2 entwickelt haben.

In dieser Situation wäre eine Escapemutante, die von den Antikörpern nicht erkannt wird, im Vorteil. Ob dies der Grund für die starke Ausbreitung in Louisiana und New Mexico ist, soll jetzt in weiteren Studien untersucht werden.

rme