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StartseiteForschung aktuellWas wir über das neuartige Coronavirus wissen11.01.2021

Vertrauter Feind - SARS-CoV-2 Was wir über das neuartige Coronavirus wissen

Das neuartige Coronavirus hält die Welt seit fast einem Jahr in Atem und ein Ende der Pandemie ist nicht in Sicht. Doch wir haben viel über das Virus, seine Verbreitung und seine Bekämpfung gelernt. Ein Überblick, was wir über die wichtigsten Fragen zu SARS-CoV-2 wissen und was nicht.

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Ende 2019 erkrankten in der chinesischen Stadt Wuhan immer mehr Menschen an einer damals mysteriösen Lungenentzündung, wenige Tage später machten Wissenschaftler ein neuartiges Coronavirus dafür verantwortlich, das heute den Namen SARS-CoV-2 trägt. Spätestens seitdem die WHO die Verbreitung des neuen Virus im März als Pandemie eingestuft hat, hält es die ganze Welt in Atem. Seither wurden COVID-19 und sein Erreger SARS-CoV-2 in unzähligen Studien untersucht. Vieles was damals unklar war, ist heute bekannt. Doch längst sind nicht alle Fragen zum neuartigen Coronavirus beantwortet. Eine Übersicht, was man über die wichtigsten Fragen weiß und wo man noch im Dunkeln tappt.   

Coronavirus (imago / Rob Engelaar / Hollandse Hoogte)Übersicht zum Thema Coronavirus (imago / Rob Engelaar / Hollandse Hoogte)

Woher stammt das neuartige Coronavirus?

Vieles zur Herkunft von SARS-CoV-2 sei bisher unklar, sagt der Epidemiologe Fabian Leendertz. Er gehört zu einem Team, das im Auftrag der Weltgesundheitsorganisation in China untersuchen will, woher SARS-CoV-2 stammt. Eine wahrscheinliche Hypothese besagt, dass das Virus aus dem Tierreich stammt und wahrscheinlich ursprünglich Fledermäuse befällt. Forschende fanden bei Proben aus einer Fledermauspopulation in einem verlassenen Bergwerk in der chinesischen Provinz Yunnan einen Virus, dessen Genom zu 96 Prozent mit dem von SARS-CoV-2 übereinstimmt. Die beiden Erreger dürften zwar aus einem gemeinsamen Vorläufervirus hervorgegangen sein, doch die Linien haben sich wohl vor etlichen Jahrzehnten getrennt, wie eine Studie aus dem Fachjournal "Nature Biology" nahelegt. Ein natürliches Reservoir für ein Virus, das genetisch enger mit SARS-CoV-2 verwandt ist, wird zwar angenommen, ist aber noch nicht entdeckt worden.

In Wuhan, wo die Pandemie auf einem Wildtiermarkt ihren Anfang nahm, ist das Virus wahrscheinlich das erste Mal auf einen Menschen übergesprungen. Davor hat es wohl einen tierischen Zwischenwirt passiert. Dafür spricht, dass das verwandte Virus bei Fledermäusen nicht die Fähigkeit hatte, an der Oberfläche menschlicher Zellen anzudocken – diese Eigenschaft muss es sich erst im Zwischenwirt angeeignet haben. Eine heiße Spur für mögliche Zwischenwirte sind Schuppentiere, bei denen Forschende Viren fanden, deren Genom zu gut neunzig Prozent mit dem von SARS-CoV-2 übereinstimmt. Es bleibt aber unklar, welches Tier tatsächlich der Zwischenwirt ist.

Diese Frage möchte der Epidemiologe Leendertz zusammen mit anderen Forschenden auf der Chinareise der WHO klären, indem sie nach Tieren suchen, die auf dem Wildtiermarkt in Wuhan gehandelt wurden und das Virus hätten übertragen können. Außerdem wollen die Forschenden versuchen, den sogenannten Patient Zero, also die erste mit SARS-CoV-2 infizierte Person, zu finden. Dafür suchen sie in alten Patienten-Proben nach möglichen Antikörpern oder dem Virus selbst. Doch Fabian Leendertz ist skeptisch, diesen "Patient Zero" tatsächlich zu finden, da er möglicherweise gar nicht ernsthaft erkrankt sei oder seine Symptome als eine normale Erkältung abgetan worden wären. Dass das Virus gar nicht zuerst in China, sondern in einer ganz anderen Region der Welt auf den Menschen übergetreten sein könnte, ist auch vorstellbar. Labore fanden schon im Dezember 2019 SARS-CoV-2-Spuren in europäischen Abwasserproben.

Eine Mittelmeer-Hufeisennase (Rhinolophus euryale) im Flug (imago / imagebroker ) (imago / imagebroker )Vertrauter Feind (1/6): Woher stammt das neue Coronavirus?
Wahrscheinlich kam das neuartige Coronavirus ursprünglich bei Fledermäusen vor und ist auf einem Wildtiermarkt in Wuhan auf den Menschen übergesprungen. Aber was wissen wir über die Herkunft des Virus tatsächlich? 

Wie gefährlich ist das Virus?

Das neuartige Coronavirus ist keine einfache Atemwegserkrankung, sondern kann verschiedene Organe befallen. Auch Nervengewebe kann zum Ziel von SARS-CoV-2 werden, was die häufigen Geruchs- und Schmeckstörungen, Kopfschmerzen und den Schwindel erklärt. Außerdem können SARS-CoV-2-Infektionen zur Bildung von Blutgerinnseln führen, die in der Lunge ganze Bereiche absterben lassen und im Gehirn Epilepsien und Schlaganfälle auslösen. Auch die Niere ist häufig betroffen. COVID-19 kann zudem zu überschießenden Immunreaktionen führen, die neben dem Virus auch den eigenen Körper angreifen. Diese Symptome machen die Behandlung von COVID-19 zu einer Herausforderung, die auch die Sterbefallstatistik in Deutschland beeinflusst. Im April verzeichnete das Statistische Bundesamt 10 Prozent mehr Tote als im langjährigen Mittel. Im November sieht es ähnlich aus, Tendenz steigend.

Besonders dramatisch war die Übersterblichkeit in Regionen, in denen das Gesundheitssystem überwältigt wurde, wie zeitweise in New York City oder in Bergamo. Dort starben auf dem Höhepunkt der ersten Welle sechs bis sieben Mal mehr Menschen als im Durchschnitt. Langzeitfolgen werden ebenfalls zum Problem. So gebe es Patienten, die Monate nach der Behandlung im Krankenhaus noch unter der Erkrankung leiden, sagt Karagiannidis, Präsident der Deutschen Gesellschaft für Internistische Intensivmedizin und Notfallmedizin, kurz DIVI. Eine tiefe Erschöpfung und Schwäche noch Monate nach dem Ende der eigentlichen Symptome kann auch bei relativ leichten Verläufen auftreten.

Doch dank traditioneller Methoden der Intensivmedizin sinkt der Anteil der Patienten, die eine künstliche Beatmung benötigen. Modelle der Oxford-Universität zeigen bei der Infektionssterblichkteisrate einen ähnlich erfreulichen Trend: Starben auf dem Höhepunkt der ersten Welle noch 3 Prozent der Erkrankten, sind es jetzt nur noch etwa 1,5 Prozent. Auch das Alter spielt eine entscheidende Rolle – nach Zahlen des Robert Koch-Instituts waren in Deutschland 88 Prozent der an und mit COVID-19 Verstorbenen älter als 70 Jahre. Klar ist in jedem Fall, egal, welchen Vergleichsmaßstab man wählt, das neue Coronavirus ist erheblich gefährlicher als die Influenza.  DIVI-Präsident Karagiannidis rechnet damit, dass die Zahl der COVID-19-Patienten auf den Intensivstationen die Marke von 6.000 überschreiten wird. Von daher gilt weiter: Kontakte reduzieren, Maske auf und auf den Impfstoff hoffen.

Ein Krankenhausmitarbeiter in Schutzkleidung steht am Bett eines Intensivpatienten. (picture alliance/dpa/Jens Büttner) (picture alliance/dpa/Jens Büttner)Vertrauter Feind (2/6): Was wir über die Gefährlichkeit von COVID-19 wissen
Das Robert Koch-Institut meldet jeden Tag die neuen Todesfälle der an oder mit COVID-19-Verstorbenen. Immer wieder ist dabei die Rede von einem neuen Höchststand. Dass SARS-CoV-2 ein sehr gefährliches Virus ist, wissen wir inzwischen, doch welche Faktoren spielen eine Rolle - und wie tödlich ist das Virus?

Wie verbreitet sich das neuartige Coronavirus?

Heute ist einigermaßen klar, wie sich SARS-CoV-2 verbreitet. Zum einen kann das Virus auf Oberflächen in der Nähe eines Infizierten lauern. Als Hauptübertragungsweg gelten aber Tröpfcheninfektionen und Aerosole. Aerosole sind kleine Luftpartikel, die das Virus enthalten. Beim Sprechen, Atmen oder Husten dringen sie aus Mund und Nase eines Infizierten. Doch der Infektionsweg über Aerosole wurde zu Beginn der Pandemie von öffentlichen Stellen nicht anerkannt. Für die Aerosolübertragung gab es laut dem Robert Koch-Institut im März "keine Evidenz", Tröpfchen galten als Hauptinfektionsweg, auch Schmierinfektionen wurden nicht ausgeschlossen. Für eine stärkere Beachtung der Übertragung durch Aerosole sorgte unter anderem eine Fallstudie aus Vermont, die eine Chorprobe im März beleuchtet, bei der sich 53 von 61 Teilnehmenden mit Corona angesteckt hatten, obwohl sie Abstand hielten und die sich die Hände desinfizierten. Auch weitere Fallstudien machten die Rolle von Aerosolen bei der Übertragung von SARS-CoV-2 deutlich. Diese Erkenntnisse verbreitete die Physikerin Lidia Morawska in einem mittlerweile berühmten offenen Brief, den 239 Forschende unterzeichneten.

Inzwischen ist die Rolle der Aerosole unstrittig. Doch Details sind weiter unklar: Forschende schätzen, dass nur ein Bruchteil der kleinen Tröpfchen überhaupt Viren enthält. Wie viele jemand einatmen muss, um zu erkranken, weiß man nicht, auch nicht, ob es Superspreader gibt, also Menschen, die besonders viele Viruspartikel ausatmen. Um sich vor Aerosolen zu schützen, hilft regelmäßiges Lüften und natürlich das Tragen von Mund-Nasenschutz-Masken. Dass die auch im Alltag helfen, die Infektion einzudämmen, zeigt eine Studie, die das Infektionsgeschehen in Jena mit ähnlichen Regionen vergleicht. Die Stadt Jena führte als erste am 6. April eine Maskenpflicht im öffentlichen Raum ein, was dazu geführt habe, dass die Neuinfektionen in den ersten 20 Tagen um annähernd 75 Prozent zurückgegangen seien, sagt der Leiter der Studie, Klaus Wälde.

Eine Sängerin singt in einem Versuchsaufbau, bei dem Reichweiten der Aerosole gemessen werden.  (dpa / Bayerischer Rundfunk) (dpa / Bayerischer Rundfunk)Vertrauter Feind (3/6): Wie verbreitet sich das neue Coronavirus? 
Heute ist einigermaßen klar, wie sich SARS-CoV-2 verbreitet. Als Hauptübertragungsweg gelten Aerosole: Kleine Tröpfchen, die das Virus enthalten. Doch dieser Übertragungsweg wurde zu Beginn der Pandemie von offizieller Seite nicht anerkannt. 

Wie kann COVID-19 behandelt werden?

Zu Beginn der Pandemie versuchten Mediziner das Virus vor allem mit Medikamenten zu behandeln, die gegen andere Erreger eingesetzt werden und daher eine Zulassung haben. Als Hoffnungsträger galten das vonUS-Präsident Donald Trump offensiv beworbene Malariamedikament Hydroxychloroquin oder auch das gegen Ebolaviren entwickelte Remdesivir. Einzig Remdesivir zeigte als antivirales Medikament gegen COVID-19 Wirkung und ist in Europa bedingt zugelassen. Doch bald wurde klar, dass bei COVID-19 neben der Virusvermehrung auch die Entzündungsreaktionen im späteren Krankheitsverlauf abgemildert werden müssen. Als bislang einziger Wirkstoff bei fortgeschrittener Krankheit etablierte sich der Entzündungshemmer Dexamethason, der aber nur bei schwer Erkrankten zum Einsatz kommt. Als dritter Wirkstoff wird seit dem Frühsommer 2020 ein Blutgerinnungshemmer eingesetzt, der gegen Gerinnsel hilft, die bei COVID-19 in kleinen Blutgefäßen entstehen können. Derzeit wird eine dreistellige Anzahl weiterer Ansätze auf ihr therapeutisches Potenzial gegen COVID-19 untersucht. Eine Allzweckwaffe konnte aber bisher niemand finden.

Bei dem zweiten Therapiepfeiler der Beatmung zeigt sich eine positive Entwicklung. Wurden in der ersten Welle in deutschen Intensivstationen noch bis zu 80 Prozent der Intensivpatienten sediert und invasiv beatmet, seien es in der zweiten Welle nur noch etwa 50 bis 60 Prozent pro Tag, sagt der Präsident des Deutschen Intensivregisters, Christian Karagiannidis. Bei besonders schweren Verläufen werden die Patienten invasiv beatmet und regelmäßig auf den Bauch gedreht, um auch tiefe Lungenabschnitte zu erreichen. Ein kleiner Prozentsatz der Beatmeten in Deutschland wird mit dem sogenannten ECMO-Verfahren behandelt, bei dem das Blut außerhalb des Körpers in einer Maschine mit Sauerstoff aufgesättigt wird.

29.06.2020, Ägypten, Gizeh: Ein Mitarbeiter des ägyptischen Pharmaunternehmens «Eva Pharma» hält eine Medikamenten-Verpackung des Wirkstoffs Remdesivir, einem antiviralen Breitspektrum-Medikament. Bei der Suche nach Medikamenten gegen die vom Coronavirus verursachte Krankheit Covid-19, bekam ein einziger Wirkstoff - Remdesivir - in den USA und Japan eine Sonderzulassung. Die Zulassung in der EU von Remdesivir wurde von der Europäischen Arzneimittelbehörde EMA empfohlen. «Eva Pharma» hat diese Woche mit der Produktion mit einer Produktionskapazität von bis zu 1,5 Millionen Dosen pro Monat begonnen. Foto: Fadel Dawood/dpa +++ dpa-Bildfunk +++ (dpa) (dpa)Vertrauter Feind (4/6): Wie behandelt man COVID-19 am besten?
Als die ersten Menschen an COVID-19 erkrankten, wusste niemand, wie die Betroffenen am besten behandelt werden sollten. Inzwischen gibt es auch eine Standardtherapie, die Medikamente und Beatmung einschließt. Doch die ist kein Allheilmittel.

Wie lange wird uns COVID-19 noch beschäftigen?

Voraussichtlich wenn über 60 Prozent der Bevölkerung durch eine durchgestandene Infektion oder eine Impfung geschützt sind, entsteht eine sogenannte Herdenimmunität gegen SARS-CoV-2. Das Virus kann sich nicht mehr verbreiten. Allein durch Infektionen könnte eine Herdenimmunität erst nach vielen Jahren erreicht werden, ohne das unser Gesundheitssystem kollabieren würde, betont Robert Thimme von der Universität Freiburg. Darum brauche es Impfungen, sagt der Mediziner. Er konnte mit seinem Team an der Uniklinik Freiburg zeigen, dass der Schutz durch unser Immunsystem langfristig wirkt. Bekannt ist zudem, dass Impfstoffe die Krankheit verhindern. Dass sie auch Infektionen stoppen, ist noch nicht nachgewiesen. Thimme ist aber optimistisch, dass Impfungen die Verbreitung des Virus deutlich hemmen.

Obwohl Geimpfte wahrscheinlich deutlich weniger infektiös als Ungeimpfte sind, sollten sie weiterhin alle Vorsichtsmaßnahmen beachten. Denn die Impfung kann die Übertragung der Viren nicht zu 100 Prozent verhindern. Sonderrechte für Geimpfte sind wissenschaftlich nicht begründet. Dass bestimmte Mutanten wie die B.1.1.7.-Variante aus Großbritannien in den kommenden Monaten durch Mutationen lernen, dem Impfschutz auszuweichen, sei unwahrscheinlich, sagt Leif Erik Sander, Forschungsgruppenleiter für Infektionsbiologie an der Berliner Charité.

Durch die Impfstoffe, die in den kommenden Monaten zugelassen werden, könnte bis zum Spätsommer oder Herbst diesen Jahres der Großteil der deutschen Bevölkerung gegen SARS-CoV-2 geschützt sein. Dann wäre die nötige Herdenimmunität erreicht, um eine große Infektionswelle im Oktober 2021 zu verhindern. Doch die Pandemie wird das Personal in Kliniken weiterhin beschäftigen, denn viele COVID-19-Erkrankte leiden auch Monate nach der Infektion an Spätfolgen wie Schlafstörungen, Depressionen oder Bauchschmerzen.

Eine Krankenschwester zieht den Covid-19 Pfizer-Biontech Impfstoff in eine Spritze auf. (picture alliance / dpa-Zentralbild / Bodo Schackow) (picture alliance / dpa-Zentralbild / Bodo Schackow)Vertrauter Feind (5/6): Wie lange wird uns die Corona-Pandemie noch beschäftigen? 
Seit einem Jahr hält COVID-19 die Welt in Atem. Wie lange geht das noch so weiter? Viele hoffen auf Impfstoffe, die nach und nach zugelassen werden, weltweit und auch in Europa. Das heiß aber nicht, dass wir die Pandemie bald überwunden haben.

Wie bekämpft man das neuartige Coronavirus am besten?

Als im vergangenen Frühjahr in Italien oder Spanien im Zusammenhang mit der Corona-Pandemie die Infektionszahlen und Todesfälle in die Höhe schnellten, hatte unter anderem Island die Corona-Pandemie gut im Griff. Island hatte sich schon im Januar 2020 auf die Ankunft des neuartigen Coronavirus vorbereitet, von Anfang an auf Massentests gesetzt und die Ausbreitung des Virus verhindert. Durch Quarantänepflicht und Nachverfolgung von Infektionsketten.

Dieses Erfolgskonzept lasse sich aber nicht so einfach auf andere Länder übertragen, sagt Sebastian Funk, Professor für die Dynamik von Infektionskrankheiten an der London School of Hygiene and Tropical Medicine. Denn Island ist eine dünn besiedelte Insel, die über ein gut ausgebautes Gesundheitssystem verfügt. Funk betont außerdem, dass es ein Vorteil war, früh und entschieden zu handeln - und zwar schon bevor klar wurde, wie schnell sich das Virus ausbreitet und wie schwer die Krankheitsverläufe werden würden. 

Daraus lasse sich vor allem lernen, sagt Funk, dass man das Virus dauerhaft unterdrücken müsse, wofür es eine gute Kontaktverfolgung brauche. Auch Deutschland hatte zwar durch den Lockdown im vergangenen Frühjahr die Ausbreitung des Virus gut im Griff, doch als die Infektionszahlen im Herbst wieder stiegen, waren die Gesundheitsämter schnell damit überfordert, die Infektionsketten nachzuverfolgen. Michael Hüther, Direktor des Instituts der deutschen Wirtschaft, kritisiert daher die Bundesregierung, dass sie EDV-Ausstattung und IT-Vernetzung der Gesundheitsämter längst hätte vorantreiben müssen.

Denn sobald die Infektionszahlen so stark ansteigen, dass Kontakte nicht mehr nachverfolgt werden können, helfen nur noch drastischere Maßnahmen wie ein Lockdown. Das sei die einzige Methode, von der man wisse, dass sie in allen Ländern zu sinkenden Infektionszahlen geführt habe, sagt Sebastian Funk. Doch viele Länder könnten auch schon mit einer Kombination aus Schulschließungen, dem Schließen von Geschäften mit hohem Infektionsrisiko und einem Versammlungsverbot relativ weit kommen, sagt Jan Brauner, der mit anderen Forschenden an der Oxford-Universität eine Studie dazu durchgeführt hat. Doch für diese feinmaschigeren Strategien sind die Infektionszahlen in den meisten Ländern schon zu hoch. Die Studie der Oxford-Universität und andere Analysen hätten auch herausgefunden, dass die Infektionszahlen deutlich sinken würden, wenn Schulen und Universitäten geschlossen werden, sagt Brauner.

Ein Helfer nimmt bei Michelle Walther, Berufsschülerin, eine Probe für einen Corona-Schnelltest im Staatlichen Berufsbildenden Schulzentrum Hildburghausen. Mit der Durchführung von Schnelltests bei Schülern, Lehrern und Kita-Kindern will der Kreis erreichen, dass die seit 25. November wegen hoher Infektionszahlen geschlossenen Kitas und Schulen schrittweise wieder geöffnet werden können. (picture alliance / dpa / Martin Schutt) (picture alliance / dpa / Martin Schutt)Vertrauter Feind (6/6): Wie bekämpft man SARS-CoV-2 am effizientesten? 
Gerade sind die Maßnahmen zur Eindämmung des Virus noch einmal verschärft worden. Manche Länder, wie z.B. Neuseeland und Island, haben die Krise besser gemeistert, als andere. Doch gab es Strategien, die sich besonders gut bewährt haben?

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