Ob Viren leben, ist umstritten, aber – wie alle Lebewesen – entwickeln sie sich weiter. Diese Tatsache wurde während der Pandemie überdeutlich, da neue Varianten der Besorgnis sind alle paar Monate aufgetaucht.
Einige dieser Varianten konnten sich besser von Mensch zu Mensch ausbreiten und wurden schließlich dominant, da sie langsamere Versionen von SARS-CoV-2, dem Virus, das COVID-19 verursacht, verdrängen. Diese verbesserte Ausbreitungsfähigkeit wurde Mutationen zugeschriebenim Spike-Protein – den pilzförmigen Vorsprüngen auf der Oberfläche des Virus –, die es ihm ermöglichen, stärker an ACE2-Rezeptoren zu binden ACE2 sind Rezeptoren auf der Oberfläche unserer Zellen, die beispielsweise unsere Atemwege auskleiden, an die das Virus anlagertum Zugang zu erhalten und mit der Replikation zu beginnen.
Diese Mutationen haben es der Alpha-Variante und dann der Delta-Variante ermöglicht, weltweit dominant zu werden. Und Wissenschaftler erwarten, dass dasselbe mit Omicron passiert.
Das Virus kann sich jedoch nicht auf unbestimmte Zeit verbessern. Die Gesetze der Biochemie bedeuten, dass das Virus schließlich ein Spike-Protein entwickelt, das so stark wie möglich an ACE2 bindet. Zu diesem Zeitpunkt ist die Fähigkeit von SARS-CoV-2, sich zwischen Menschen auszubreitenwird nicht dadurch eingeschränkt, wie gut das Virus an der Außenseite der Zellen haften kann.Andere Faktoren werden die Virusausbreitung begrenzen, beispielsweise wie schnell das Genom replizieren kann, wie schnell das Virus über das Protein TMPRSS2 in die Zelle eindringen kann und wie viel Virusein infizierter Mensch kann ausscheiden. Im Prinzip sollten sich alle diese irgendwann zu Höchstleistungen entwickeln.
Hat omicron diesen Höhepunkt erreicht? Es gibt keinen triftigen Grund, dies anzunehmen. Sogenannte „Gain-of-Function“-Studien, die untersuchen, welche Mutationen SARS-CoV-2 braucht, um sich effizienter zu verbreiten viele Mutationen identifiziert die die Fähigkeit des Spike-Proteins verbessern, sich an menschliche Zellen zu binden, die Omicron nicht hat. Außerdem könnten andere Aspekte des Viruslebenszyklus verbessert werden, wie z. B. die Genomreplikation, wie ich oben erwähnt habe.
Aber lassen Sie uns für eine Sekunde annehmen, dass omicron die Variante mit maximaler Ausbreitungsfähigkeit ist. Vielleicht wird omicron nicht besser, weil es durch die genetische Wahrscheinlichkeit begrenzt ist. Genauso wie Zebras keine Augen auf der Rückseite entwickelt habenKöpfe, um Raubtieren auszuweichen, ist es plausibel, dass SARS-CoV-2 die zum Erreichen eines theoretischen Maximums erforderlichen Mutationen nicht auffangen kann, da diese Mutationen alle auf einmal auftreten müssen und es einfach zu unwahrscheinlich ist, dass sie auftretenomicron ist die beste Variante zur Verbreitung zwischen Menschen, neue Varianten werden auftauchen, um das menschliche Immunsystem zu beherrschen.
Nach einer Infektion mit einem Virus passt sich das Immunsystem an, indem es Antikörper bildet, die an dem Virus haften, um es zu neutralisieren, und Killer-T-Zellen, die infizierte Zellen zerstören. Antikörper sind Proteinstücke, die an der spezifischen molekularen Form des Virus haften.und Killer-T-Zellen erkennen infizierte Zellen auch über die molekulare Form. SARS-CoV-2 kann daher dem Immunsystem entgehen, indem es so weit mutiert, dass sich seine molekulare Form über die Erkennung des Immunsystems hinaus ändert.
Aus diesem Grund ist omicron anscheinend so erfolgreich bei der Infektion von Menschen mit vorheriger Immunität, entweder durch Impfstoffe oder Infektionen mit anderen Varianten – die Mutationen, die es dem Spike ermöglichen, auch stärker an ACE2 zu bindendie Fähigkeit von Antikörpern reduzieren um an das Virus zu binden und es zu neutralisieren. Pfizer's Daten legen nahe dass T-Zellen ähnlich auf Omicron reagieren sollten wie auf frühere Varianten, was mit der Beobachtung übereinstimmt, dass Omicron in Südafrika eine niedrigere Sterblichkeitsrate hat, wo die meisten Menschen haben Immunität.
Wichtig für die Menschheit scheint die frühere Exposition immer noch vor schweren Krankheiten und Tod zu schützen, was uns einen „Kompromiss“ hinterlässt, bei dem sich das Virus replizieren und erneut infizieren kann, aber wir werden nicht so schwer krank wie beim ersten Mal.
Wahrscheinliche Zukunft
Hier liegt die wahrscheinlichste Zukunft für dieses Virus. Selbst wenn es sich wie ein professioneller Spieler verhält und schließlich alle seine Statistiken maximiert, gibt es keinen Grund zu der Annahme, dass es nicht vom Immunsystem kontrolliert und beseitigt wird. Die Mutationendie seine Verbreitungsfähigkeit verbessern, erhöhen die Todesfälle nicht wesentlich. Dieses ausgereizte Virus würde dann einfach zufällig mutieren und sich im Laufe der Zeit so weit verändern, dass es für die angepassten Abwehrkräfte des Immunsystems nicht mehr erkennbar ist, was eine erneute Infektion ermöglicht.
Wir könnten jeden Winter eine COVID-Saison haben, genauso wie wir jetzt die Grippesaison haben. Influenzaviren können im Laufe der Zeit auch ein ähnliches Mutationsmuster aufweisen, bekannt als “Antigendrift“, was zu Reinfektionen führt. Die neuen Grippeviren jedes Jahres sind nicht unbedingt besser als die des letzten Jahres, nur ausreichend anders. Der vielleicht beste Beweis für diese Möglichkeit für SARS-CoV-2 ist, dass 229E, ein Coronavirus, das Erkältungen verursacht,macht das schon.
Omicron wird daher nicht die letzte Variante sein, aber es könnte die letzte besorgniserregende Variante sein. Wenn wir Glück haben und der Verlauf dieser Pandemie schwer vorhersehbar ist, wird SARS-CoV-2 wahrscheinlich werden ein endemisches Virus das mutiert langsam mit der Zeit.
Die Krankheit kann sehr wahrscheinlich mild verlaufen, da eine frühere Exposition eine Immunität erzeugt, die die Wahrscheinlichkeit eines Krankenhausaufenthalts und des Todes verringert. Die meisten Menschen infizieren sich das erste Mal als Kind, was vor oder nach einer Impfung auftreten kann, und nachfolgende Reinfektionen werden kaum auftreten.Nur eine kleine Gruppe von Wissenschaftlern wird die genetischen Veränderungen von SARS-CoV-2 im Laufe der Zeit verfolgen, und die bedenklichen Varianten werden der Vergangenheit angehören – zumindest bis das nächste Virus die Artengrenze überschreitet.
Ben Krishna, Postdoc, Immunologie und Virologie, Universität Cambridge
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