SARS-CoV-2: Mathematisches Modell berechnet Verbreitungswahr­scheinlichkeiten

Berlin – Mit einem mathematischen Modell lässt sich berechnen, wie viele Menschen in einer bestimmten Region und über einen bestimmten Zeitraum empfänglich für verschiedene SARS-CoV-2-Varianten sind. Ein Modell dafür wurde unter der Federführung des Robert-Koch-Instituts (RKI) entwickelt und im Fachmagazin Nature veröffent­licht (2025; DOI: 10.1038/s41586-024-08477-8).

Wer sich mit SARS-CoV-2 infiziert, bildet neutralisierende Antikörper, die vor einer weiteren Infektion mit dem Virus schützen. Doch seit Beginn der COVID-19-Pandemie treten immer wieder Virusvarianten auf: Durch gene­tische Veränderungen sind sie in der Lage, den bereits gebildeten Immunschutz der Menschen zu umgehen und sie erneut zu infizieren.

Wie gut sich eine neue SARS-CoV-2-Variante verbreitet, hängt davon ab, welche Varianten bereits zirkuliert sind und wie sie die Immunität der Bevölkerung geformt haben. Auch Zugang zu Impfungen und Infektions­schutz­maß­nahmen spielen eine Rolle. Das kann von Land zu Land variieren.

In das Modell der Berliner Forschenden fließen unter anderem große Mengen an genetischen Daten verschiede­ner SARS-CoV-2-Varianten, pharmakokinetische Eigenschaften der jeweiligen Antikörper und Daten aus der Inte­grierten Genomischen Surveillance verschiedener Länder und Regionen ein.

Auf dieser Basis haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Dynamik und Unterschiede vergan­gener COVID-19-Wellen in verschiedenen Ländern genau nachgezeichnet.

Mithilfe des Modells könne jedoch auch künftige Zirkulation von Varianten und der Anteil an empfänglichen Personen in bestimmten Regionen besser abgeschätzt werden, schreiben die Forschenden. Es helfe dabei, die Risiken von SARS-CoV-2-Varianten in bestimmten Kontexten einzuordnen und liefern Impulse für COVID-19-Impfstoffdesign.

EB