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Informationen zu den Mutationen des Coronavirus

Nach wie vor hält die Corona-Pandemie die Welt in Atem. Während mit dem Start der globalen Impfkampagne gegen die Verbreitung des Virus die Hoffnung einhergeht, 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 neue Fragen im Hinblick auf Ansteckungsgefahr, Schwere der Krankheitsverläufe sowie Impfstoffwirksamkeit auf, die bislang noch nicht eindeutig beantwortet werden können. Besorgniserregende neue Stränge des Coronavirus werden daher auch als Variants of Concern (VOC) bezeichnet. Das exponentielle Infektionsgeschehen in der nun eingetretenen dritten Welle in Deutschland kann dabei zu großen Teilen auf die Corona-Variante B.1.1.7 zurückgeführt werden.

Variants of Concern: B.1.1.7-Mutation aus dem Vereinigten Königreich

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, und ist daher auch als "britische Variante" bekannt. Experten schätzen diese Variante aufgrund mehrerer Mutationen am sogenannten Spike-Protein um ein Vielfaches ansteckender ein als den Wildtyp, was auch 85 Prozent der deutschen Bevölkerung gemäß einer Umfrage für zutreffend halten. Das für Coronaviren charakteristische Spike-Protein befindet sich auf der Oberfläche des Virus und dient zum Andocken an menschliche Zellen. Die Variante B.1.1.7 machte in Deutschland in der zehnten Kalenderwoche 2021 bereits fast zwei Drittel der gemeldeten Corona-Neuinfektion aus und hatte sich demnach innerhalb weniger Wochen zur am meisten verbreiteten Variante in Deutschland entwickelt. Zudem verursacht sie häufiger als der Wildtyp des Virus schwere oder lebensgefährliche Verläufe von COVID-19, was sie zu dem inzwischen wichtigsten Treiber des Infektionsgeschehens hierzulande macht und manche Beobachter dazu bringt, im Anbetracht der dritten Welle gar von einer neuen Pandemie zu sprechen.


Variants of Concern: B.1.351-Mutation aus Südafrika

Eine weitere Mutationsvariante 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 britischen Variante entstanden, sondern das Resultat eines unabhängigen Mutationsprozesses. Dieser südafrikanischen Mutation wird ebenfalls eine wesentliche höhere Ansteckungsgefahr zugeschrieben und kann womöglich die Wahrscheinlichkeit für schwerere Verläufe erhöhen. Nach Ansicht der südafrikanischen Gesundheitsbehörden stellt diese Variante einen der wesentlichen Treiber für die 2. Infektionswelle in Südafrika dar. In Deutschland hat die südafrikanische SARS-CoV-2-Mutante aktuell noch keinen großen Anteil bei den Coronaneuinfektionen. Im österreichischen Bundesland Tirol kann hingegen bereits über die Hälfte der Neuinfektionen auf die B.1.351-Variante zurückgeführt werden.


Variants of Concern: P.1-Mutation aus Brasilien

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 kursiert vor allem im brasilianischen Bundesstaat Amazonas. Forscher schreiben dieser Mutante auch ein höheres Ansteckungspotenzial als dem Wildtyp des Coronavirus SARS-CoV-2 zu. Allerdings gibt es momentan (Stand: Januar 2021) noch keine Erkenntnisse, dass diese Variante schwerere Krankheitsverläufe verursacht als das ursprüngliche Coronavirus. Dennoch wird aufgrund der erhöhten Infektiösität der Mutation das Infektionsgeschehen in Brasilien weiter beschleunigt werden. Die P.1-Mutation wurde in Deutschland erstmals bei einem Flugreisenden aus Brasilien festgestellt und hat bisher nur marginalen Einfluss auf die Infektionslage hierzulande.


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 Wissenschaftler das neuartige Coronavirus nicht so mutationsfreudig wie andere Viren, wie 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 machen das bei ihren Wirten woanders. Sie vermehren sich im Rachen der infizierten Personen, was dazu führt, 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 jedes Jahr wie bei der Influenza 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 rasch angepasst werden.



Helfen Sie mit, das Corona-Virus besser zu verstehen. Unterstützen Sie das gemeinnützige Projekt covid-data.info anonym mit Ihren Gesundheitsdaten. Ziel des Projekts ist es, basierend auf umfangreichen Datenanalysen zu einem besseren Verständnis des Virus bzw. der von diesem ausgelösten Lungenkrankheit COVID-19 zu gelangen und daraus Handlungsempfehlungen für Politik, Wirtschaft und Wissenschaft abzuleiten.

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Variants of Concern: B.1.1.7-Mutation aus dem Vereinigten Königreich

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, und ist daher auch als "britische Variante" bekannt. Experten schätzen diese Variante aufgrund mehrerer Mutationen am sogenannten Spike-Protein um ein Vielfaches ansteckender ein als den Wildtyp, was auch 85 Prozent der deutschen Bevölkerung gemäß einer Umfrage für zutreffend halten. Das für Coronaviren charakteristische Spike-Protein befindet sich auf der Oberfläche des Virus und dient zum Andocken an menschliche Zellen. Die Variante B.1.1.7 machte in Deutschland in der zehnten Kalenderwoche 2021 bereits fast zwei Drittel der gemeldeten Corona-Neuinfektion aus und hatte sich demnach innerhalb weniger Wochen zur am meisten verbreiteten Variante in Deutschland entwickelt. Zudem verursacht sie häufiger als der Wildtyp des Virus schwere oder lebensgefährliche Verläufe von COVID-19, was sie zu dem inzwischen wichtigsten Treiber des Infektionsgeschehens hierzulande macht und manche Beobachter dazu bringt, im Anbetracht der dritten Welle gar von einer neuen Pandemie zu sprechen.


Variants of Concern: B.1.351-Mutation aus Südafrika

Eine weitere Mutationsvariante 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 britischen Variante entstanden, sondern das Resultat eines unabhängigen Mutationsprozesses. Dieser südafrikanischen Mutation wird ebenfalls eine wesentliche höhere Ansteckungsgefahr zugeschrieben und kann womöglich die Wahrscheinlichkeit für schwerere Verläufe erhöhen. Nach Ansicht der südafrikanischen Gesundheitsbehörden stellt diese Variante einen der wesentlichen Treiber für die 2. Infektionswelle in Südafrika dar. In Deutschland hat die südafrikanische SARS-CoV-2-Mutante aktuell noch keinen großen Anteil bei den Coronaneuinfektionen. Im österreichischen Bundesland Tirol kann hingegen bereits über die Hälfte der Neuinfektionen auf die B.1.351-Variante zurückgeführt werden.


Variants of Concern: P.1-Mutation aus Brasilien

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 kursiert vor allem im brasilianischen Bundesstaat Amazonas. Forscher schreiben dieser Mutante auch ein höheres Ansteckungspotenzial als dem Wildtyp des Coronavirus SARS-CoV-2 zu. Allerdings gibt es momentan (Stand: Januar 2021) noch keine Erkenntnisse, dass diese Variante schwerere Krankheitsverläufe verursacht als das ursprüngliche Coronavirus. Dennoch wird aufgrund der erhöhten Infektiösität der Mutation das Infektionsgeschehen in Brasilien weiter beschleunigt werden. Die P.1-Mutation wurde in Deutschland erstmals bei einem Flugreisenden aus Brasilien festgestellt und hat bisher nur marginalen Einfluss auf die Infektionslage hierzulande.


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 Wissenschaftler das neuartige Coronavirus nicht so mutationsfreudig wie andere Viren, wie 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 machen das bei ihren Wirten woanders. Sie vermehren sich im Rachen der infizierten Personen, was dazu führt, 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 jedes Jahr wie bei der Influenza 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 rasch angepasst werden.



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