Den genetischen Ursprüngen des Coronavirus auf der Spur. Internationales Forschungsteam unter Kieler Beteiligung weist Verbreitung unterschiedlicher Typen des neuartigen Coronavirus nach. Eine Pressemitteilung des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein zur Corona-Krise:
Einer Gruppe internationaler Forschender aus der Genetik und Archäologie aus Kiel und Cambridge ist es durch Anwendung phylogenetischer Netzwerkanalysen gelungen, den Ursprung und die Verbreitung des neuartigen Coronavirus (SARS-CoV-2) nachzuvollziehen, das die Lungenkrankheit COVID-19 verursacht. Es ist die erste große, von Expertinnen und Experten begutachtete und damit qualitätsgesicherte Analyse der Entwicklung der vollständigen Erbinformationen des Virus in diesem weltweiten Ausbruch. Beteiligt waren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um Dr. Michael Forster, Institut für Klinische Molekularbiologie (IKMB) des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein (UKSH), Campus Kiel, und der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), ebenso wie das Team von Dr. Peter Forster vom McDonald Institute for Archaeological Research an der Universität Cambridge. Ihre am Mittwoch, 8. April 2020, in der renommierten Fachzeitschrift PNAS veröffentlichten Ergebnisse zeigen, dass sich in Europa und Amerika andere Virus-Typen verbreiten als in China.
Bevor SARS-CoV-2 im vergangenen Jahr einen Menschen infizierte, hatten sich bereits Vorfahren dieses Virus in tierischen Wirten entwickelt. Nach heutigem Erkenntnisstand ist ein Fledermaus-Coronavirus dem menschlichen SARS-CoV-2 am ähnlichsten. Dies geht aus dem Vergleich der Virus-Erbinformation, dem sogenannten Virusgenom, hervor. Die Forschenden verglichen weiterhin in einer sogenannten phylogenetischen Netzwerkanalyse, d.h. in einer Untersuchung der genetischen Verwandtschaftsverhältnisse, die ersten 160 vollständigen Genome der menschlichen COVID-19-Viren, die zu Beginn des aktuellen Ausbruchs von Ende 2019 bis März 2020 von den weltweiten Forschungslaboren gesammelt wurden. Hierbei fanden die Forschenden drei zentrale Varianten, die sie als A, B und C bezeichnet haben. Typ A ist dem eng verwandten Fledermaus-Coronavirus am ähnlichsten und somit wahrscheinlich der Urahn aller menschlichen Coronaviren. Dies haben weitere Vergleiche mit zwei entfernter verwandten Pangolin-Coronavirus-Stämmen bestätigt. Interessanterweise ist der in Wuhan vorherrschende Typ B nicht der ursprüngliche menschliche Virustyp. Aber auch in Wuhan kommt Typ A, also das ursprüngliche menschliche Virusgenom, durchaus vor.
In dieser ersten Phase des Ausbruchs waren die A- und C-Typen in signifikanten Anteilen außerhalb Ostasiens zu finden – bei Betroffenen in Europa, Australien und Amerika. Im Gegensatz dazu ist der B-Typ der häufigste Typ in Ostasien. Der C-Typ ist unter anderem früh in Singapur dokumentiert worden und ist auch unter den ersten europäischen Infektionsfällen häufig vertreten.
Die Forschenden verwendeten eine sogenannte phylogenetische Netzwerkanalyse. Diese Methode war ursprünglich in der archäologischen Forschung zur Rückverfolgung der Vorgeschichte der menschlichen DNA und zur Rekonstruktion prähistorischer Sprachen entwickelt worden. Im Gegensatz zu konventionellen Stammbaummethoden ermöglicht es dieser Ansatz, hunderte mögliche Stammbäume gleichzeitig in einer übersichtlichen Darstellung anzuzeigen. Dies ist ein wesentlicher Vorteil, wenn der wahre Stammbaum unbekannt ist.
Die Anwendung dieser Methode im Fall des Coronavirus bedeutet, dass die Infektionswege für dokumentierte COVID-19-Fälle genau nachgezeichnet werden können: So wurde beispielsweise zunächst angenommen, dass der erste norditalienische Infektionsfall („Patient Eins“) von einer bestimmten Wuhan-Kontaktperson aus seinem Bekanntenkreis infiziert worden war. Doch als diese Kontaktperson getestet wurde, stellte sich heraus, dass sie das Virus nicht hatte. Die Suche nach dem italienischen „Patienten Null“ endete somit in einer Sackgasse und eine wirksame Quarantäne potenziell infizierter Personen war unmöglich. Seitdem hat sich die Krankheit unkontrolliert in Italien ausgebreitet. Das phylogenetische Netzwerk weist auf mindestens zwei unabhängige frühe Infektionswege in Italien hin, von denen einer mit dem ersten bekannten Fall in Deutschland und der andere mit dem Ausbruch im sogenannten „Singapur-Zweig“ in Verbindung steht. Die phylogenetische Rückverfolgung könnte daher künftig dabei helfen, COVID-19-Infektionsquellen ungeklärter Herkunft zu identifizieren, die dann zur Eindämmung künftiger Ausbrüche der Krankheit unter Quarantäne gestellt werden können.
„Unsere Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit der genomischen Sequenzierung und der Anwendung der Methode der phylogenetischen Netzwerkanalyse“, sagt IKMB-Wissenschaftler Dr. Michael Forster, der die Studie in Zusammenarbeit mit dem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten deutschlandweiten Gensequenzierungs-Zentrum „Competence Centre for Genomic Analysis“ (CCGA) Kiel an der CAU durchführte. „Wir sind überrascht, dass für Italien, einem der am frühesten und stärksten betroffenen EU-Länder, trotz der hervorragenden Forschenden bisher nur eine Handvoll italienischer Fälle in der globalen COVID-19-Falldatenbank GISAID gemeldet wurden“, fügt Prof. Andre Franke hinzu.
Über Phylogenetische Netzwerkmethoden:
Phylogenetische Netzwerkmethoden dienen der Untersuchung der Entwicklung und Verbreitung einer Spezies (oder Art) eines Lebewesens oder Virus (die nicht zu Lebewesen gezählt werden). Die ersten dieser Methoden wurden 1979 in Neuseeland etabliert. In den 1990er Jahren wurden sie von deutschen Forschenden der Mathematik unabhängig weiterentwickelt, vor allem von Prof. Hans-Jürgen Bandelt und Dr. Arne Röhl in Hamburg in Zusammenarbeit mit dem Kieler Wissenschaftler Dr. Peter Forster, damals am Heinrich-Pette-Institut für Virologie in Hamburg. 1998 entdeckte der renommierte Archäologie-Professor Colin Renfrew (Cambridge) die Vorteile der Analysemethode und gründete 1999 mit Dr. Peter Forster die weltweit erste archäogenetische Forschungsgruppe in einem archäologischen Institut. Forster war Gründungsmitglied der Jungen Akademie und wurde 2012 zum Mitglied der Nationalen Akademie der Wissenschaften (Leopoldina) berufen. Er kooperiert eng mit dem Kieler Institut für Klinische Molekularbiologie. Im Kieler Medical Life Sciences Studiengang gehört die Netzwerkmethode daher zum Erstsemester-Lehrinhalt von Prof. Dr. Almut Nebel.
Originalarbeit:
Peter Forster, Lucy Forster, Colin Renfrew, Michael Forster (2020):
Phylogenetic network analysis of SARS-CoV-2 genomes. Proceedings of the National Academy of Sciences First published 08.04.2020 DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2004999117
Abbildung: Das Virus des Ontario-Patienten befindet sich im phylogenetischen Netzwerk Cluster B. Dieser Patient war von Wuhan in Zentralchina nach Guangdong in Südchina gereist und kehrte dann nach Kanada zurück, wo er erkrankte und am 27. Januar endgültig mit COVID-19 diagnostiziert wurde. Sein Virusgenom verzweigt sich von einem rekonstruierten Ahnenknoten, mit davon abgeleiteten Virusvarianten in Foshan und Shenzhen (beide in der Provinz Guangdong), in Übereinstimmung mit seiner Reisegeschichte. Sein Virusgenom koexistiert nun mit dem anderer infizierter Nordamerikaner (ein Kanadier und zwei Kalifornier).
© Michael Forster, Uni Kiel
Bitte beachten Sie auch die Expertenstimmen zur Coronakrise. Auszüge:
„Dieses Virus beeinflusst in einer völlig überzogenen Weise unser Leben. Das steht in keinem Verhältnis zu der Gefahr, die vom Virus ausgeht. Und der astronomische wirtschaftliche Schaden, der jetzt entsteht, ist der Gefahr, die von dem Virus ausgeht, nicht angemessen. Ich bin überzeugt, dass sich die Corona-Sterblichkeit nicht mal als Peak in der Jahressterblichkeit bemerkbar machen wird … (…) So sei bisher in Hamburg kein einziger nicht vorerkrankter Mensch an dem Virus verstorben. (…) Es gebe keinen Grund für Todesangst im Zusammenhang mit der Ausbreitung der Krankheit hier in der Region Hamburg, sagt er““
Professor Dr. Klaus Püschel ist Rechtsmediziner und Chef der Hamburger Rechtsmedizin.
„Nach langer Bedenkzeit wende ich mich an die verbliebenen Vernunftbegabten. Und ich möchte mir trotz möglicher Anfeindungen, Shit Storms oder Stigmatisierung das Recht nicht nehmen lassen, Kommentare von Journalisten, sogenannten Experten sowie Entscheidungen politischer Verantwortungsträger kritisch zu hinterfragen. (…) Prozentsatz von schweren Fällen und Todesraten um den Faktor 10 überschätzt. (…) Wer das aktuelle Vorgehen fälschlicherweise als angemessen bewertet, müsste dies anlässlich der jährlichen Influenza-Daten bei uns wohl jedes Jahr in der Influenza-Saison mit gleicher Konsequenz aufs Neue erfordern müssen.“
Professor Dr. Dr. Martin Haditsch, Facharzt für Mikrobiologie, Virologie und Infektionsepidemiologie, Österreich.
„[Zitiert einen Kollegen] In diesem Zusammenhang möchte ich darauf hinweisen, dass sich das RKI aus Gründen des Infektionsschutzes gegen Obduktionen auspricht! (…) Bisher war es für Pathologen selbstverständlich, mit entsprechenden Sicherheitsvorkehrungen auch bei infektiösen Erkrankungen wie HIV/AIDS, Hepatitis, Tuberkulose, PRION-Erkrankungen usw. zu obduzieren. Hat man Angst, davor, die wahren Todesursachen der positiv getesteten Verstorbenen zu erfahren? Könnte es sein, dass die Zahlen der Corona-Toten dann dahin schmelzen würden wie Schnee in der Frühlingssonne? Minimale bzw. begrenzte Autopsien, wie sie das RKI empfiehlt, sind übrigens immer problematisch, weil man in der Regel nur das findet, was man sucht, wesentliche unerwartete Befunde aber oft unentdeckt bleiben.“
Dr. Bodo Schiffmann, Arzt.
„Die Furcht vor Covid-19 basiert auf seiner hohen geschätzten Todesrate – laut Weltgesundheitsorganisation und anderen Organisationen sind 2 bis 4% der Menschen mit bestätigtem Covid-19 gestorben. (…) Wir glauben, dass diese Schätzung zutiefst fehlerhaft ist. (…) Wenn die Zahl der tatsächlichen Infektionen viel größer ist als die Zahl der Fälle – um Größenordnungen größer – dann ist auch die tatsächliche Sterblichkeitsrate viel niedriger. Das ist nicht nur plausibel, sondern nach dem, was wir bisher wissen, auch wahrscheinlich.“
Professor Dr. Eran Bendavid und Professor Dr. Jay Bhattacharya sind Medizin-Professoren an der Stanford-Universität, USA.
„Persönlich würde ich sagen, dass der beste Ratschlag ist, weniger Zeit mit dem Anschauen von Fernsehnachrichten zu verbringen, die sensationell und nicht sehr gut sind. Ich persönlich halte diesen Covid-Ausbruch für eine schlimme Wintergrippeepidemie. In diesem Fall hatten wir im letzten Jahr 8000 Todesfälle in den Risikogruppen, d.h. über 65% Menschen mit Herzkrankheiten usw. Ich glaube nicht, dass der aktuelle Covid diese Zahl überschreiten wird. Wir leiden unter einer Medienepidemie!“
Professor Dr. John Oxford von der Queen Mary Universität London, Großbritannien, weltweit führender Virologe und Influenza-Spezialist.
“’Was wir brauchen, ist die Panik zu kontrollieren‘, sagte er. Im Großen und Ganzen wird es uns gut gehen. (…) Aber er wirft den Medien auch vor, unnötige Panik zu verursachen, indem sie sich auf die unerbittliche Zunahme der kumulativen Zahl der Fälle konzentrieren und Prominente ins Rampenlicht rücken, die sich mit dem Virus infizieren. Im Gegensatz dazu hat die Grippe seit September 36 Millionen Amerikaner erkrankt und schätzungsweise 22.000 getötet, so die CDC, aber diese Todesfälle werden weitgehend nicht gemeldet.”
Professor Dr. Michael Levitt, Professor für Biochemie, Stanford University, USA. Nobelpreis für Chemie 2013.
„Zunächst: Mit der Verdreifachung der Tests ergab sich auch etwas mehr als eine Verdreifachung der positiv Getesteten. Diese Verdreifachung wurde den Bürgerinnen und Bürgern als Verdreifachung der Infizierten vorgeführt. (…) Weitreichende Entscheidungen bedürfen gesicherter Grundlagen. Genau das ist bisher vernachlässigt worden. Die wiederholte Gleichsetzung der Zahl positiv Getesteter mit der Zahl der Infizierten vernebelt den Blick, die Zählweise bei Corona-Toten ebenfalls. (…) Der Maßstab der Regierung, ab wann eine Abschwächung der Maßnahmen geboten ist, basiert auf einer Scheinzahl von Infizierten, die aber nichts mit der Realität gemein hat.“
Professor Dr. Gerd Bosbach, emeritierter Professor für Statistik, Mathematik und empirische Wirtschafts- und Sozialforschung und Mit-Autor des bekannten Buches „Lügen mit Zahlen“.
„Coronaviren sind uns bekannt aus der Vergangenheit (…) Die Daten aber sprechen dafür, dass diese Erkrankung weniger gefährlich ist als Influenza. (Bei) Influenza können wir uns doch noch alle gut daran erinnern, wie es 2017 zu einer schweren Ausbruchsituation kam. Letztendlich mit 27000 Toten in Deutschland und diese 27000 Tote, die scheinen Manche verdrängt zu haben. (…) Es kann nicht sein, dass wir uns nur noch um Corona kümmern und dass irgendwo die Gefahr besteht, dass irgendwelche anderen Keimausbrüche zum Beispiel resultieren.“
Professor Dr. Jochen A. Werner, Ärztlicher Direktor und Vorstandsvorsitzender der Universitätsmedizin Essen.
„Ist unser Kampf gegen den Coronavirus schlimmer als die Krankheit? (…) Mögliche Anwendung eines ‚Herdenimmunitäts‘-Ansatzes (…) Die Daten aus Südkorea (…) zeigen, dass 99 Prozent der aktiven Fälle in der generellen Population ‚mild‘ sind und keine spezifische medizinische Behandlung brauchen. (…) Die Todesfälle sind vor allem bei älteren Menschen, bei Menschen mit schweren chronischen Krankheiten wie Diabetes und Herzkrankheiten sowie bei Menschen in beiden Gruppen zu finden. Dies gilt nicht für infektiöse Geißeln wie die Grippe. Die Grippe trifft ältere und chronisch kranke Menschen ebenfalls hart, aber sie tötet auch Kinder.“
Dr. David Katz, Universität Yale, USA, Gründungsdirektor des Yale University Prevention Research Center.
„Dieses Beweisfiasko schafft eine enorme Unsicherheit über das Risiko, an Covid-19 zu sterben. Gemeldete Todesfälle, wie die offizielle Rate von 3,4% der Weltgesundheitsorganisation, sind entsetzlich – und bedeutungslos. Patienten, die auf SARS-CoV-2 getestet wurden, sind unverhältnismäßig viele mit schweren Symptomen und schlechten Ergebnissen. Da die meisten Gesundheitssysteme nur über begrenzte Testkapazitäten verfügen, könnte sich die Selektionsverzerrung in naher Zukunft sogar noch verstärken. (…) Eine bevölkerungsweite Todesfallrate von 0,05% ist niedriger als die der saisonalen Grippe. Wenn dies die tatsächliche Rate ist, kann die Abriegelung der Welt mit potenziell enormen sozialen und finanziellen Folgen völlig irrational sein.“
Professor Dr. John Ioannisdis, Stanford-University, USA.
„Corona: Eine Massenpanik-Epidemie. (…) Die WHO schätzt, dass eine Grippesaison etwa 500.000 Menschen tötet, d.h. etwa 50 Mal mehr als diejenigen, die bisher während der mehr als dreimonatigen Coronavirus-Epidemie gestorben sind. (…) Während der Influenzapandemie 2009 wurden keine solch drakonischen Maßnahmen ergriffen, und sie können natürlich nicht jeden Winter, der das ganze Jahr über andauert, angewandt werden, da es irgendwo immer Winter ist. Wir können nicht die ganze Welt dauerhaft abschalten.“
Professor Dr. Peter C. Gøtzsche, Medizinforscher und Professor an der Universität Kopenhagen.
„Das Virus hat nach meiner Auffassung – und da habe ich eine große Übereinstimmung mit viele anderen Medizinern – in etwa die gleiche Gefährlichkeit wie Influenza. Wir sehen das an den Todesraten, die in etwa bei 0,3 bis 0,7 Prozent liegen. Das entspricht dem, was wir bei Influenza auch sehen. Der Verlauf ist ähnlich. Also es ist ein Erkrankung des Hals-Nasenbereiches bis hin zur Lunge. Das ist eine Infektion, die ähnlich verläuft wie Influenza und auch ähnlich ansteckend ist. (…) Masern sind deutlich gefährlicher.“
Professor Dr. Stefan Hockertz, Immunologe und Toxikologe.
„[Frage: Frau Professorin Edenharter, sind die derzeit verhängten Kontaktverbote und Ausgangsbeschränkungen überhaupt vom Grundgesetz und den geltenden Gesetzen gedeckt?]
Ein klares Nein. Es fehlt zu allererst an einer tauglichen Rechtsgrundlage. Außerdem sind zumindest in einigen Bundesländern Regelungen beschlossen worden, die die Freiheitsrechte bestimmter Personengruppen unverhältnismäßig stark einschränken.“
Professor Dr. Andrea Edenharter, Rechtsprofessorin.
„Ein Journalismus, der öffentliche Verlautbarungen nur noch unkritisch nachplappert, ist am Ende. (…) Zeitunglesen geht im Moment schnell. Zwei Minuten, wie in der DDR. Einmal blättern und man weiß, dass sich die Regierungsmeinung nicht geändert hat und die Medienlogik auch nicht. Eigentlich habe ich dazu schon alles gesagt. Ich habe letzte Woche geschrieben, wie sich Journalismus und Politik gegenseitig hochgeschaukelt haben am Imperativ der Aufmerksamkeit und dadurch eine Realität geschaffen wurde, die man jetzt nicht einmal mehr zu dritt auf der Straße erörtern kann. Das ist der Tod von Öffentlichkeit, die online nicht wiederbelebt werden kann.“
Professor Dr. Michael Meyen, Professor für Kommunikationswissenschaft an der LMU München.