Die Delta-Variante des neuartigen Coronavirus schlägt stark zurück. Prävention muss aus den realen Daten von Impfstoffen lernen

Ist eine dritte Auffrischungsimpfung notwendig? Wer sollte geschlagen werden? Wann ist die beste Zeit zum Kämpfen? Sollten die Maßnahmen zur sozialen Isolation verschärft oder gelockert werden? ...Eine genaue Beobachtung und Analyse der epidemiologischen Daten der COVID-19-Epidemie in anderen Ländern und Regionen wird uns helfen, geeignete Entscheidungen zur Epidemieprävention zu treffen.

Geschrieben von | Shi Jun

Obwohl Israel bei der COVID-19-Impfrate weltweit führend ist (mehr als 80 % der Erwachsenen wurden geimpft), scheint die Epidemie in Israel in letzter Zeit wieder aufzuflammen, wobei die Fälle der Delta-Variante des neuen Coronavirus stark ansteigen. Einem Bericht der Hebräischen Universität Jerusalem in Israel zufolge handelte es sich bei 90 % der Neuinfektionen über 15 Jahren um vollständig geimpfte Personen. Am 23. Juli berichteten israelische Medien, dass der Impfstoff von Pfizer die Ausbreitung der Delta-Variante nur zu 39 % verhindern könne, schwere Erkrankungen aber dennoch verhindern könne.

Gleichzeitig ist in den gesamten Vereinigten Staaten ein Anstieg der COVID-19-Fälle zu verzeichnen. Ein erheblicher Teil der bestätigten Fälle betrifft Personen, die ihre Impfung abgeschlossen haben. Diese sogenannten Durchbruchsfälle werden häufig genannt. Bis zum 17. Juli wurden in Massachusetts 5.166 Durchbruchsfälle gezählt. Von diesen wurden 272 Menschen ins Krankenhaus eingeliefert und überlebten; 80 Menschen starben, darunter 23, die starben, ohne ins Krankenhaus eingeliefert zu werden; und 57 Menschen starben nach einem Krankenhausaufenthalt. In Massachusetts gibt es 4.344.836 vollständig geimpfte Einwohner, das sind 63 % aller Einwohner.

Viele Ärzte sind der Ansicht, dass der Hauptgrund für das Wiederaufflammen der Epidemie darin liegt, dass die Delta-Variante doppelt so ansteckend ist wie die ursprüngliche Variante.

Abbildung 1: Nachrichtenberichte über einen Anstieg der Neuinfektionen in Massachusetts, USA[1]

Persönlich denke ich, dass es für diese Welle wiederholter Epidemien vier Gründe geben könnte:

Die Variante ist ansteckender.

Die Wirksamkeit des Impfstoffs nimmt mit der Zeit ab.

Gegen die Varianten sind die Impfstoffe weniger wirksam.

Bei Geimpften besteht die Gefahr, dass sie unvorsichtig sind und den Basisschutz nicht beachten.

Welche anderen Varianten geben neben der Delta-Variante Anlass zur Sorge?

Anfang Februar dieses Jahres habe ich einen Überblick über die damals aufgetretenen neuen Varianten des Coronavirus gegeben (siehe „Ein umfassender Überblick über neue Varianten des Coronavirus: Die Mutation wird weitergehen, wohin wird die Menschheit gehen? | 117 Drei Personen“). Seitdem sind mehrere neue Varianten aufgetaucht. Am 31. Mai hat die Weltgesundheitsorganisation ein neues System zur Benennung der neuen Coronavirus-Varianten eingeführt.

Vor der Namensänderung hatten diese Varianten die in der wissenschaftlichen Gemeinschaft gebräuchlichen Buchstaben-Zahlen-Namen und wurden oft nach dem Land/der Region benannt, in dem/der sie erstmals entdeckt wurden. Beispielsweise wird B.1.1.7, das erstmals in Großbritannien entdeckt wurde, oft als „britische Variante“ bezeichnet, während B.1.351 als „südafrikanische Variante“ und die neuere Variante B.1.617.2 als „indische Variante“ bezeichnet wird.

Das neue Benennungssystem verwendet griechische Buchstaben anstelle der allgemein gebräuchlichen Ländernamen und auch nicht das in der Wissenschaftsgemeinde gebräuchliche „Buchstabe + Zahl“-Modell. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass diese Länder stigmatisiert werden. Darüber hinaus sind griechische Buchstaben leichter auszusprechen und für Diskussionen in der breiten Öffentlichkeit geeignet, da der Nachteil der schwer zu merkenden Kombination „Buchstaben + Zahlen“ vermieden wird. In der Zwischenzeit verwenden Wissenschaftler weiterhin das Benennungssystem „Buchstabe + Zahl“.

Um Stigmatisierung zu vermeiden, ist ein Benennungssystem nicht unnötig.

Nachdem die Delta-Variante in Indien entdeckt wurde und sich rasch in vielen Ländern der Welt verbreitete, forderte die indische Regierung Social-Media-Plattformen auf, Inhalte im Zusammenhang mit der „indischen Variante“ zu löschen. Die WHO befürchtet, dass die Länder bei Beibehaltung der alten Benennungsmethode möglicherweise zögern werden, neue Varianten zu melden, weil sie befürchten, dass die neuen Varianten nach ihrem eigenen Land benannt werden müssen.

Die grausame Wahrheit ist: Solange die Zahl der neuen COVID-19-Fälle nicht auf Null sinkt, werden neue Varianten auftreten.

Wenn neue Varianten auftauchen, werden Wissenschaftler hart daran arbeiten, ihre Eigenschaften zu verstehen, beispielsweise:

Ist es leichter zu verbreiten?

Wird es zu schwereren Erkrankungen führen?

Können die derzeit verfügbaren Virentestmethoden es erkennen?

Wie reagieren Sie auf die aktuellen COVID-19-Medikamente?

Und ist die Wirksamkeit der derzeit zugelassenen Impfstoffe zur Vorbeugung von Krankheiten geschwächt?

Studien haben gezeigt, dass das Coronavirus bislang mehrere Mutationen in seinem Spike-Protein aufweist, die besonders problematisch sind. Fälle, die durch Coronavirus-Varianten mit diesen Mutationen verursacht werden, können die Wirksamkeit spezifischer monoklonaler Antikörpertherapien verringern. Zu diesen Mutationen gehören:

L452R-Mutation. Es gibt ihn in mehreren Varianten.

E484K-Mutation. Es gibt ihn in mehreren Varianten.

Kombination der Mutationen K417N, E484K und N501Y. In der Beta-Variante (B.1.351) vorhanden.

Kombination der Mutationen K417T, E484K und N501Y. Gamma (P.1)-Variante.

Die Merkmale mehrerer wichtiger neuer Coronavirus-Varianten können in der folgenden Tabelle zusammengefasst werden:

*Der zitierte Artikel wurde nicht von Experten begutachtet.

Wir hören oft, dass die Delta-Variante ansteckender ist, aber wie unterscheidet sich die Delta-Variante vom ursprünglichen neuen Coronavirus? Eine aktuelle neue Studie hat diese Variante genauer analysiert[23].

Es gibt mehrere mögliche Gründe, warum ein Virus ansteckender wird:

Es fällt mehr vom Wirt ab.

Die Infektionsdauer verlängert sich, sodass das Virus mehr Zeit hat, sich vom Körper des Wirtes zu lösen und andere zu infizieren.

Die Infektiosität steigt, es kann Wirtszellen besser infizieren und besser an Rezeptoren auf der Zelloberfläche binden.

Die Stabilität in der Umgebung wird erhöht, widerstandsfähiger gegen Feuchtigkeit und Hitze usw.

Die Forscher untersuchten die erste lokal übertragene Infektion mit der Delta-Variante auf dem chinesischen Festland und alle 167 erfassten Fälle konnten auf dieselbe Quelle zurückgeführt werden. Die Analyse epidemiologischer Daten zeigt, dass:

Nach dem Kontakt mit dem Virus wurde bei Menschen, die mit der Delta-Variante infiziert waren, schneller ein positives Testergebnis erzielt, was darauf schließen lässt, dass sich die Delta-Variante im Körper schneller vermehrt.

Bei der ersten Testung wiesen Menschen, die mit der Delta-Variante infiziert waren, eine 1.000-mal höhere Viruslast auf als die mit der ursprünglichen Variante aus dem Jahr 2020 infizierten Personen.

Dies zeigt, dass die Inkubationszeit der Delta-Variante kürzer ist als beim ursprünglichen Stamm und dass infizierte Personen 1.000-mal mehr Viren ausscheiden (verbreiten) als in der Vergangenheit, was die Ansteckungsgefahr für enge Kontakte erheblich erhöht. Gleichzeitig bedeutet die verkürzte Inkubationszeit auch, dass Menschen, die mit der Delta-Variante infiziert sind, schneller ansteckend werden können und mehr Möglichkeiten haben, andere anzustecken. Mit anderen Worten: Das Virus verbreitet sich effizienter.

Durch die Verfolgung des Übertragungswegs des Virus und die Durchführung einer phylogenetischen Analyse stellte die Studie außerdem fest, dass die Delta-Variante in diesen 167 Fällen durch direkten Kontakt und indirekte Übertragung übertragen wurde, wobei letztere höchstwahrscheinlich eher durch Aerosole als durch Schadstoffe erfolgte. Mit anderen Worten: Der Hauptübertragungsweg der Delta-Variante ist nach wie vor der direkte Kontakt und die indirekte Übertragung durch Aerosole und nicht das weit verbreitete Gerücht, dass sie sich „leichter über die Luft verbreitet“.

Abbildung 2. Die durchgezogene Linie zeigt eine sehr sichere Übertragung durch direkten Kontakt an, die gestrichelte Linie eine mögliche indirekte Übertragung[23]. (Zum Vergrößern anklicken)

Daher gibt es zwei Hauptgründe für die erhöhte Übertragungsrate der Delta-Variante: mehr Viren und eine schnellere Übertragungsgeschwindigkeit. Die Art der Übertragung hat sich jedoch nicht geändert.

Die Wirksamkeit der bestehenden Impfstoffe gegen die Delta-Variante ist nicht genau gleich, und die Forschungsergebnisse verschiedener Länder sind nicht genau gleich.

Eine kürzlich im New England Journal of Medicine veröffentlichte Studie, die auf realen Daten aus Großbritannien basiert, bestätigte die im Mai von Public Health England veröffentlichten Daten zur Impfstoffwirksamkeit. Die Studie ergab, dass in Großbritannien nach Verabreichung von zwei Dosen des COVID-19-Impfstoffs von Pfizer die Wirksamkeit bei der Vorbeugung symptomatischer Fälle durch die Delta-Variante 88 % und gegen die Alpha-Variante 93,7 % betrug. Zwei Dosen des Impfstoffs von Oxford-AstraZeneca sind zu 67 % gegen die Delta-Variante und zu 74,5 % gegen die Alpha-Variante wirksam[24].

Vorläufige Daten aus einer kleinen Studie in Israel deuten darauf hin, dass die Wirksamkeit des Pfizer-Impfstoffs bei der Vorbeugung einer COVID-19-Infektion in den letzten Wochen nachgelassen hat. Laut Angaben des israelischen Gesundheitsministeriums dominierte zwischen dem 20. Juni und dem 17. Juli (die genaue Zahl wurde noch nicht bekannt gegeben) die Delta-Variante die COVID-19-Fälle in Israel. Nach zwei Dosen des Pfizer-Impfstoffs betrug die Wirksamkeit bei der Verringerung des Infektionsrisikos 39 %, die Wirksamkeit bei der Verringerung symptomatischer Fälle 40 %, die Wirksamkeit bei der Verringerung der Krankenhausaufenthalte 88 % und die Wirksamkeit bei der Verringerung des Risikos schwerer Erkrankungen 91 % [25].

Im Fall Israel und Großbritannien sind zwei Punkte zu berücksichtigen:

Erstens begann Israel relativ früh mit der Massenimpfung, und die Schutzwirkung des Impfstoffs begann möglicherweise bereits nachzulassen.

Zweitens beträgt in Großbritannien der Abstand zwischen den beiden Injektionen des Pfizer-Impfstoffs mehr als acht Wochen, während in Israel der traditionelle Abstand drei Wochen beträgt.

Ende 2020 verlängerte Großbritannien den Abstand zwischen zwei Dosen des Pfizer-COVID-19-Impfstoffs zunächst auf 12 Wochen. Mit zunehmender Durchimpfungsrate im Vereinigten Königreich wurde dieser Abstand nun auf acht Wochen verkürzt. In einem nicht von Experten begutachteten Vorabdruckartikel wurde die Immunreaktion von 503 Mitarbeitern des britischen National Health Service (NHS) nach Erhalt des COVID-19-Impfstoffs von Pfizer untersucht[26]. Das Personal erhielt Ende 2020 und Anfang 2021, als sich die Alpha-Variante in Großbritannien rasant ausbreitete, zwei Impfungen in unterschiedlichen Abständen. Einen Monat nach der zweiten Dosis maßen die Forscher den Antikörperspiegel im Blut dieser 503 Personen.

Die Ergebnisse der Studie zeigten, dass:

Unabhängig davon, ob der Abstand zwischen den beiden Injektionen des Pfizer-Impfstoffs kurz oder lang ist, führt er im Allgemeinen zu einer starken Immunreaktion.

Bei einem Impfintervall von 3 Wochen wurden weniger neutralisierende Antikörper gebildet als bei einem Impfintervall von 10 Wochen.

Nach der ersten Impfung sank zwar der Antikörperspiegel, der T-Zell-Spiegel (zelluläre Immunität) blieb jedoch hoch.

Das längere Intervall führte zu insgesamt weniger T-Zellen, aber einem höheren Anteil eines bestimmten Typs, den sogenannten T-Helferzellen. Solche Zellen sind der Schlüssel zur Unterstützung des Immungedächtnisses.

Professor Susanna Dunachie, die leitende Forscherin der Studie, sagte, dass zwei Dosen des Pfizer-Impfstoffs besser seien als eine, der Abstand zwischen den beiden Dosen jedoch je nach Situation flexibel gestaltet werden könne. Für die aktuelle Situation in Großbritannien hält sie einen Abstand von acht Wochen für den besten Zeitpunkt.

Obwohl diese Art der genauen Beobachtung und Analyse von Daten in Israel, Großbritannien und anderen Ländern und Regionen auf der ganzen Welt durchgeführt wird, hat sie wichtige Auswirkungen auf die Gesundheitspolitik in anderen Ländern. Zum Beispiel, ob und wann eine dritte Auffrischungsimpfung nötig ist? Ist eine Wiederaufnahme der sozialen Isolation notwendig? Sie können sich bei der Entscheidungsfindung zu diesen Themen auf die Daten aus diesen Ländern und Regionen beziehen.

Bestehende COVID-19-Impfstoffe werden für Virusstämme entwickelt, die diese Mutationen noch nicht aufweisen. Obwohl Studien gezeigt haben, dass bestehende COVID-19-Impfstoffe gegen bestimmte Varianten weniger wirksam sind, scheinen sie dennoch schwere Erkrankungen nach einer Infektion zu verhindern. Um zu einem endgültigen Ergebnis zu gelangen, sind weitere Untersuchungen erforderlich, und die Impfstoffhersteller entwickeln auch neue Impfstoffe gegen diese Varianten.

Verweise

[1] https://www.nbcboston.com/news/local/more-than-5100-breakthrough-covid-cases-reported-in-mass-at-least-80-have-died/2435719/.

[2] Davies, NG, et al., Geschätzte Übertragbarkeit und Auswirkungen der SARS-CoV-2-Linie B.1.1.7 in England. Science, 2021. 372(6538).

[3] https://depts.washington.edu/pandemicalliance/2021/01/25/nervtag-note-on-b-1-1-7-severity/.

[4] https://www.fda.gov/media/145802/download.

[5] Wang, P., et al., Antikörperresistenz der SARS-CoV-2-Varianten B.1.351 und B.1.1.7. Nature, 2021. 593(7857): S. 130-135.

[6] Shen, X., et al., SARS-CoV-2-Variante B.1.1.7 ist anfällig für neutralisierende Antikörper, die durch Spike-Impfstoffe der Vorfahren hervorgerufen werden. Cell Host & Microbe, 2021. 29(4): p. 529-539.e3.

[7] Edara, VV, et al., Infektion und mRNA-1273-Impfstoffantikörper neutralisieren die britische Variante von SARS-CoV-2. 2021: S. 11. 2021.02.02.21250799.

[8] Collier, DA, et al., Empfindlichkeit von SARS-CoV-2 B.1.1.7 gegenüber durch mRNA-Impfstoff hervorgerufenen Antikörpern. Nature, 2021. 593(7857): S. 136-141.

[9] Wu, K., et al., mRNA-1273-Impfstoff induziert neutralisierende Antikörper gegen Spike-Mutanten von globalen SARS-CoV-2-Varianten. 2021: S. 11. 2021.01.25.427948.

[10] https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=3779160.

[11] https://cmmid.github.io/topics/covid19/reports/sa-novel-variant/2021_01_11_Transmissibility_and_severity_of_501Y_V2_in_SA.pdf.

[12] https://www.fda.gov/media/145611/download.

[13] Madhi, SA, et al., Sicherheit und Wirksamkeit des ChAdOx1 nCoV-19 (AZD1222) Covid-19-Impfstoffs gegen die Variante B.1.351 in Südafrika. 2021: S. 11. 2021.02.10.21251247.

[14] https://ir.novavax.com/press-releases.

[15] https://www.jnj.com/johnson-johnson-covid-19-vaccine-authorized-by-us-fda-for-emergency-usefirst-single-shot-vaccine-in-fight-against-global-pandemic.

[16] Wang, P., et al., Erhöhte Resistenz der SARS-CoV-2-Variante P.1 gegen Antikörperneutralisierung. 2021: S. 11. 2021.03.01.433466.

[17] Deng, X., et al., Übertragung, Infektiosität und Antikörperneutralisierung einer neu auftretenden SARS-CoV-2-Variante in Kalifornien, die eine L452R-Spike-Protein-Mutation trägt. 2021: S. 11. 2021.03.07.21252647.

[18] https://khub.net/documents/135939561/405676950/Increased+Household+Transmission+of+COVID-19+Cases+-+national+case+study.pdf/7f7764fb-ecb0-da31-77b3-b1a8ef7be9aa.

[19] Jangra, S., et al., SARS-CoV-2-Spike-E484K-Mutation reduziert Antikörperneutralisierung. The Lancet Microbe, 2021. 2(7): p. e283-e284.

[20] Annavajhala, MK, et al., Eine neue und sich ausbreitende SARS-CoV-2-Variante, B.1.526, in New York identifiziert. 2021: S. 11. 2021.02.23.21252259.

[21] Greaney, AJ, et al., Umfassende Kartierung von Mutationen in der SARS-CoV-2-Rezeptorbindungsdomäne, die die Erkennung durch polyklonale menschliche Plasmaantikörper beeinflussen. Cell Host & Microbe, 2021. 29(3): p. 463-476.e6.

[22] Garcia-Beltran, WF, et al., Mehrere SARS-CoV-2-Varianten entgehen der Neutralisierung durch impfstoffinduzierte humorale Immunität. Cell, 2021. 184(9): p. 2372-2383.e9.

[23] https://virological.org/t/viral-infection-and-transmission-in-a-large-well-traced-outbreak-caused-by-the-delta-sars-cov-2-variant/724.

[24] Lopez Bernal, J., et al., Wirksamkeit von Covid-19-Impfstoffen gegen die Variante B.1.617.2 (Delta). 2021.

[25] https://www.cnbc.com/2021/07/23/delta-variant-pfizer-covid-vaccine-39percent-efficient-in-israel-prevents-severe-illness.html.

[26] https://www.pitch-study.org/PITCH_Dosing_Interval_23072021.pdf.