SARS-CoV-2 gelangte über Deutschland und Singapur nach Italien
Die weltweiten Ausbreitungswege des neuen Coronavirus SRAS-CoV-2 sind anhand der gesammelten genetischen Informationen rekonstruierbar und eine aktuelle Datenanalyse zeigt, wie drei verschiedene Typen des Virus SARS-CoV-2 von China aus um die Welt zogen. Nach Italien gelangten die Viren demnach vermutlich über Deutschland und Singapur.
Ein internationales Forschungsteam hat basierend auf der sogenannten „phylogenetischen Netzwerkanalyse“, welche in der Archäologie zur Rekonstruktion der menschlichen Stammesgeschichte genutzt wird, die weltweite Ausbreitung des neuen Coronavirus analysiert und dabei wichtige neue Erkenntnisse über die Verbreitungswege und die kursierenden Virustypen gewonnen. Beispielsweise gelangte das Virus nicht von China direkt nach Italien, sondern über Deutschland und Singapur. Auch wird deutlich, dass in Europa und Amerika andere Virustypen verbreitet sind als in China.
Die Forschungsgruppe um Dr. Michael Forster vom Institut für Klinische Molekularbiologie (IKMB) des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein (UKSH) und der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) sowie Dr. Peter Forster vom McDonald Institute for Archaeological Research an der Universität Cambridge nutzte für ihre Untersuchung die GISAID-Datenbank („Global Initiative on Sharing Avian Influenza Data“), in der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler seit Entdeckung des neuen Virus SARS-CoV-2 die Ergebnisse genetischer Sequenzierungen des Virus eingetragen haben.
GISAID-Datenbank mit Genomen des Virus
„Anfang März 2020 enthielt die GISAID-Datenbank (https://www.gisaid.org/) eine Zusammenstellung von 253 vollständigen und partiellen Genomen des schweren akuten respiratorischen Syndroms Coronavirus 2 (SARS-CoV-2)“, berichtet das Universitätsklinikum Schleswig-Holstein. Darunter waren 244 von SARS-CoV-2, die beim Menschen isoliert wurden, neun weitere aus chinesischen Schuppentieren (Pangolin), das als möglicher Zwischenwirt gilt, und ein Genom das aus der Fledermausart Rhinolophus affinis stammte.
Vorläufer des Virus kursierte bereits in der Tierwelt
Es sei deutlich geworden, dass sich Vorfahren des neuen Virus SARS-CoV-2 bereits in tierischen Wirten entwickelt hatten, bevor sich erstmals ein Mensch infizierte, berichtet das Forschungsteam. Der Vergleich der Virusgenome habe zudem gezeigt, dass nach heutigem Erkenntnisstand ein Fledermaus-Coronavirus dem menschlichen SARS-CoV-2 am ähnlichsten ist. Weiterhin führten die Forschenden eine phylogenetische Netzwerkanalyse, also eine Untersuchung der genetischen Verwandtschaftsverhältnisse, bei den ersten 160 vollständigen Virusgenome aus menschlichen Proben durch, mit durchaus überraschenden Ergebnissen.
Drei zentrale Varianten des Virus
Das Forschungsteam identifizierte drei zentrale Varianten von SARS-CoV-2, die sie als A, B und C bezeichnen. Der Typ A sei 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“, berichten die Forschenden. Interessanterweise sei der in Wuhan vorherrschende Typ B jedoch nicht der ursprüngliche menschliche Virustyp. Der Typ A, also das ursprüngliche menschliche Virusgenom, komme zwar in Wuhan durchaus vor, doch dominant sei Typ B.
Andere Virustypen in Europa als in Ostasien
Während der B-Typ des Virus der häufigste in Ostasien ist, waren in der ersten Phase des Coronavirus-Ausbruchs bei Betroffenen in Europa, Australien und Amerika vor allem die A- und C-Typen zu finden, berichten die Forschenden weiter. Der C-Typ sei unter anderem früh in Singapur dokumentiert worden und auch unter den ersten europäischen Infektionsfällen häufig vertreten.
Infektionswege genau nachgezeichnet
Anhand der phylogenetischen Netzwerkanalyse konnten die Infektionswege für dokumentierte COVID-19-Fälle genau nachgezeichnet und so einige Unklarheiten beseitigt werden. Beispielsweise wurde bei den Infektionen in Norditalien zunächst davon ausgegangen, dass „Patient Eins“ von einer bestimmten Wuhan-Kontaktperson aus seinem Bekanntenkreis infiziert wurde. Doch diese Kontaktperson wurde negative getestet und die Suche nach dem italienischen „Patienten Null“ endete somit in einer Sackgasse – eine wirksame Quarantäne potenziell infizierter Personen war unmöglich.
Von Deutschland und Singapur nach Italien
Die neue Datenauswertung liefert nun Hinweise darauf, dass mindestens zwei unabhängige frühe Infektionswege in Italien vorgelegen haben. Einer davon sei mit dem ersten bekannten Fall in Deutschland und der andere mit dem Ausbruch im sogenannten „Singapur-Zweig“ in Verbindung zu bringen, berichten die Forschenden.
Genomische Sequenzierung und phylogenetische Netzwerkanalyse
Die phylogenetische Rückverfolgung könnte künftig dabei helfen, COVID-19-Infektionsquellen ungeklärter Herkunft zu identifizieren, und dies zur Eindämmung des Virus zu nutzen, resümiert das Forschungsteam. Gleichzeitig unterstreichen die Ergebnisse „die Notwendigkeit der genomischen Sequenzierung und der Anwendung der Methode der phylogenetischen Netzwerkanalyse“, betont Dr. Michael Forster. (fp)
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