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Informationen zu den Mutationen des Coronavirus

Nach wie vor hält die Corona-Pandemie die Welt in Atem. Während seit dem Start der globalen Impfkampagne die Hoffnung besteht, das Infektionsgeschehen zu unterbinden und eine Rückkehr zur Normalität zu ermöglichen, bestimmt inzwischen ein weiteres Thema die Berichterstattung: Mutationen des Coronavirus, die den Verlauf der Pandemie maßgeblich beeinflussen können. Die meisten der natürlich auftretenden Mutationen eines Virus wie SARS-CoV-2 sind unbedenklich. Einige neue Variationen werfen jedoch Fragen im Hinblick auf Ansteckungsgefahr, Schwere der Krankheitsverläufe sowie Impfstoffwirksamkeit auf, die bislang noch nicht eindeutig beantwortet werden können. Hierbei ist vor allem die Sorge um Impfdurchbrüche, also Infektionen bereits geimpfter Personen, zu nennen. Besorgniserregende neue Stränge des Coronavirus werden auch als Variants of Concern (VOC) bezeichnet. Das Infektionsgeschehen in der eingetretenen vierten Welle in Deutschland kann dabei zu großen Teilen auf die Corona-Variante B.1.617.2 (Delta) zurückgeführt werden. Die WHO bezeichnet die VOC zusätzlich zu den wissenschaftlichen Codes mit den Buchstaben des griechischen Alphabets.

Variants of Concern: B.1.1.7-Mutation (Alpha)

Die Variante B.1.1.7 trat erstmals im Herbst 2020 im Vereinigten Königreich auf, wo sie für einen starken Anstieg der Infektionszahlen verantwortlich gemacht wurde. Experten schätzen diese Variante aufgrund mehrerer Mutationen am sogenannten Spike-Protein um ein Vielfaches ansteckender ein als den Wildtyp. Das für Coronaviren charakteristische Spike-Protein befindet sich auf der Oberfläche des Virus und dient zum Andocken an menschliche Zellen. Die Mutation verursacht häufiger als der Wildtyp des Virus schwere oder lebensgefährliche Verläufe von COVID-19. Die Alpha-Variante machte in Deutschland in der 20. Kalenderwoche 2021 über 90 Prozent der gemeldeten Corona-Neuinfektion aus und hatte sich demnach innerhalb weniger Wochen zur am meisten verbreiteten Variante in Deutschland entwickelt. Inzwischen wurde sie allerdings von der Delta-Variante verdrängt.

Variants of Concern: B.1.351-Mutation (Beta)

Eine weitere Mutation wurde im Dezember 2020 in Südafrika entdeckt und in der Nomenklatur als Variante B.1.351 bezeichnet. Diese Coronavirusvariante ist nach dem bisherigen Stand der Forschung nicht als Folge der Alpha-Variante entstanden, sondern das Resultat eines unabhängigen Mutationsprozesses. Der Beta-Variante wird ebenfalls eine wesentliche höhere Ansteckungsgefahr zugeschrieben sowie womöglich eine höhere Wahrscheinlichkeit für schwere Verläufe. Nach Ansicht der südafrikanischen Gesundheitsbehörden stellte diese Variante einen der wesentlichen Treiber für die 2. Infektionswelle in Südafrika dar. In Deutschland hat die B.1351-Mutation keinen großen Anteil bei den Coronaneuinfektionen und auch in Südafrika ist sie inzwischen kaum noch relevant für das Infektionsgeschehen.

Variants of Concern: P.1-Mutation (Gamma)

Neben den im Vereinigten Königreich und in Südafrika erstmals festgestellten Mutationen wurde im Januar 2021 eine weitere ähnlich zu den beiden Virusvarianten strukturierte Coronavirusmutation in Brasilien entdeckt. Diese Variante wird unter der Bezeichnung P.1 geführt und kursierte vor allem im brasilianischen Bundesstaat Amazonas. Forscher schreiben dieser Mutante ebenfalls ein höheres Ansteckungspotenzial als dem Wildtyp des Coronavirus SARS-CoV-2 zu. Die P.1-Mutation wurde in Deutschland erstmals bei einem Flugreisenden aus Brasilien festgestellt, sie hat allerdings nur marginalen Einfluss auf die Infektionslage hierzulande. Auch in Brasilien spielt sie aufgrund der Verbreitung der Delta-Variante inzwischen keine große Rolle mehr.

Variants of Concern: B.1.617.2 (Delta)

Die Variante B.1.617.2 wurde erstmals in Indien im Oktober 2020 entdeckt. Derzeit ist diese Mutation weltweit vorherrschend. Sie geht im Gegensatz zu den anderen Varianten häufiger mit Niesen, Schnupfen, Kopf- und Halsschmerzen einher. Vorläufige Forschungsergebnisse weisen darauf hin, dass die Delta-Variante eine deutlich höhere Übertragbarkeit aufweist als die anderen Mutationen. Außerdem wird im Zusammenhang mit B.1.617.2 häufiger von Impfdurchbrüchen berichtet. Bei vollständiger Impfung soll der Schutz vor schweren Verläufen allerdings trotzdem hoch sein. In Deutschland ist die Delta-Variante momentan dominierend und hat alle anderen Varianten fast vollständig verdrängt.

Was ist eine Mutation?

Eine Mutation bezeichnet die Veränderung der genetischen Information einer Zelle. Das neuartige Coronavirus mutiert - so wie alle Viren - ständig. Eine solche Mutation tritt maßgeblich dann auf, wenn es sich vermehrt. Da Viren sich nicht von allein vermehren können, benötigen sie die Zelle eines Wirts, wie beispielsweise die eines Menschen. Das Virus schleust dieser Zelle seine Erbinformationen ein, welche beim Coronavirus eine Ribonukleinsäure (RNA) ist. Dieses Biomolekül ist bei diesem Virus der Träger der Erbinformationen. Aus der befallenen Zelle wird eine Art „Virenfabrik“, die massenhaft RNA kopiert, neue Viren baut und schlussendlich stirbt. Bei der Vervielfältigung dieser Erbinformationen kommt es relativ häufig zu Fehlern, was zur Folge hat, dass die RNA mutiert.
Teile der RNA werden neu positioniert oder gehen gänzlich verloren. Ein Virus, welches mit dieser mutierten RNA gebaut wurde, kann daher neue Eigenschaften haben. Sollten diese für das Virus vorteilhafter sein, setzt sich die mutierte Variante gegenüber den früheren Virusvarianten durch. Dieser Vorgang ist ein völlig normaler Prozess in der Natur. Generell ist nach Meinung der Wissenschaft das neuartige Coronavirus nicht so mutationsfreudig wie andere Viren, z. B. im Vergleich zum Influenzavirus. Das Coronavirus muss sich – nach Meinung von Experten - zunächst einmal gar nicht verändern, da es erfolgreich ist und es keinen wesentlichen Grund gibt, sich anzupassen. Dennoch können Mutationen entstehen, die bei einem Menschen einen schwereren Infektionsverlauf erzeugen als eine ältere Coronavirusvariante. Dabei ist aber zu beachten, dass es ein evolutionärer Nachteil ist, wenn das Virus, bei dem Versuch sich zu vermehren, den Wirt zu schnell tötet.
Grundsätzlich ist das wissenschaftliche Nachweisen der Existenz bzw. des Verbreitens einer aggressiveren Virusvariante sehr aufwändig, da dies sehr komplexe Versuche in Laboren erfordert, um schlussendlich die Frage zu beantworten, ob das Virus infektiöser geworden ist oder es der Immunantwort besser ausweichen kann. Eine Veränderung bei den Coronaviren konnte bereits ausgemacht werden: Die frühen Coronaviren haben sich in der Lunge vermehrt, mutierte Varianten vermehren sich im Rachen der infizierten Personen. Dies führt dazu, dass diese Variante ansteckender, aber nicht per se tödlicher ist.

Wie schwer machen es Mutationen, einen lange wirksamen Impfstoff zu entwickeln?

Wenn der Impfstoff eine sehr breitflächige Immunantwort hervorruft, ist es eher wahrscheinlich, dass das Virus nicht so schnell Wege finden kann, die weit gefächerte, starke Immunantwort zu umgehen. Nach Ansicht der Wissenschaft ist nicht davon auszugehen, dass – wie bei der Influenza – jedes Jahr ein neuer Impfstoff gegen Corona entwickelt werden muss. Wenn jedoch immer mehr Menschen nach überstandener Krankheit oder erfolgter Impfung immun gegen das Virus werden, könnte das Virus unter Druck geraten, sich anpassen zu müssen.
Aktuell gehen Forscher davon aus, dass die Impfstoffe gegen das Coronavirus, die momentan schon zugelassen sind, auch gegenüber den veränderten Coronavirusvarianten wirksam sind. Sollte das Coronavirus durch künftige Mutationen so stark verändert werden, dass die Vakzine an Wirksamkeit einbüßen, können die erforschten mRNA-Impfstoffe vergleichsweise schnell angepasst werden.

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