Viren mutieren, das ist normal. Doch Mutationen können unterschiedlich ansteckend sein und im Effekt große Auswirkungen auf das globale und lokale Infektionsgeschehen haben. Um frühzeitig Maßnahmen zur Eindämmung von Virusmutationen zu haben, müssen daher alle Varianten frühzeitig erkannt und möglichst kontinuierlich überwacht werden.
Weltweit werden deshalb Virusinfektionen frühzeitig molekular „sequenziert“ und katalogisiert.
Erst vor wenigen Monaten informierten britische Gesundheitsbehörden über eine neue Variante von SARS-CoV-2, die offenbar deutlich ansteckender ist. Kurz darauf wurden weitere „Variants of Concern“ in Südafrika und Brasilien entdeckt, die sich nun nach und nach weltweit ausbreiten, auch in Deutschland.
Offen ist dabei die Frage, ob eine Wanderung der Virusmutationen auf dem Luftweg oder über menschliche Träger stattfindet. Oder ob es immanente strukturelle Mutationsprozesse der Viren gibt, die nach Gesetzen der Molekularbiologie- und -genetik ablaufen.
Ansatz: Überwachung der Ansteckungsgefahr über das Spike-Protein
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Hasso-Plattner-Instituts (HPI), des Robert Koch-Instituts (RKI), des Europäischen Virus-Bioinformatik Instituts (EVBC) und der Medizinischen Hochschule Hannover haben daher gemeinsam mit CovRadar eine neue interaktive Plattform zur molekularen Überwachung des Corona-Spike-Proteins entwickelt, auf das die meisten Impfstoffe abzielen.
Sie verbindet einen Analyseprozess und eine Web-Anwendung, die die Analyse und Visualisierung von über einer Million Sequenzen ermöglichen.
Dafür erstellt CovRadar aus Genomregionen ein multiples Sequenz-Alignment und bestimmt daraus Varianten, Konsensus-Sequenzen und phylogenetische Stammbäume. Die Ergebnisse werden in einer interaktiven PDF-ähnlichen App präsentiert, die eine schnelle, einfache, exportierbare und flexible Auswertung ermöglicht. Dabei sind durch die vielfältigen Filteroptionen sowohl Echtzeit- als auch retrospektive Analysen möglich. Gleichzeitig erlaubt eine interaktive Deutschland-Karte auch die Betrachtung der Verbreitung von Mutationen in verschiedenen Regionen. CovRadar ist frei zugänglich unter: https://covradar.net/ und wird auch vom Krisenstab des Robert Koch-Instituts (RKI) genutzt.
Mit dem CovRadar wird eine Schlüsselanwendung entwickelt, die sich dank weltweiten Wissensaustausch über die Molekularbiologie der Corona-Viren, zu einem Instrument zur Koordinierung der Eindämmungsmaßnahmen heranreift.
