Die Delta-Variante verbreitet sich viel schneller als alle bisherigen Coronaviren. Nun haben Forscher herausgefunden, warum das so ist.
Pei-Yong Shi, ein US-Virologe der University of Texas Medical Branch und andere Experten haben eine Mutation im Delta-Virus ausfindig gemacht, die eine einzige Aminosäure im Spike-Protein in ein Arginin – ebenfalls eine Aminosäure – verändert. Die Veränderung wird als P681R bezeichnet, berichtet das Wissenschaftsmagazin «Nature».
Effizienter und schneller wegen P681R
Vereinfach gesagt geht es darum, dass Delta durch die P681R-Veränderung viel effizienter Zellen infizieren und damit in den menschlichen Körper dringen kann. Shis Team fand zudem heraus, dass der Geschwindigkeitsvorteil von Delta verschwindet, wenn die P681R-Veränderung eliminiert wird.
Damit das Coronavirus in den Körper eindringen kann, nutzt es das Spike-Protein auf der Virusoberfläche. Es erlaubt dem Virus, sich an menschliche Zellen anzuheften und mit diesen zu verschmelzen und kann dadurch seine Erbinformation in die Zellen einschleusen. Dazu müssen Aktivierungssequenzen des Spike-Proteins durch Enzyme der Zellen, sogenannte Proteasen, gespalten werden. Ohne eine solche Spaltung würde es nicht zu einer Infektion von Lungenzellen kommen.
Forscher haben aufgezeigt, dass diese Aktivierungssequenz bei Corona durch die zelluläre Protease Furin gespalten wird. Das Vorhandensein dieser Furin-Spaltstelle bedeutet laut Wissenschaftlern, dass Wirtsenzyme den ersten Schnitt vornehmen können, wenn neu gebildete Viruspartikel aus einer infizierten Zelle austreten. Diese voraktivierten Viruspartikel können dann Zellen effizienter infizieren als Partikel, die zwei Schnitte benötigen, wie es beispielsweise bei Sars der Fall war.
Delta war nicht die erste Corona-Variante, die eine Mutation aufwies, die die Furin-Spaltstelle veränderte. Die Alpha-Variante weist eine andere Aminosäure an der gleichen Stelle wie Delta auf. Die vorliegenden Daten deuten jedoch darauf hin, dass die Auswirkungen der Mutation bei Delta besonders tiefgreifend sind. Delta nutzt die Möglichkeiten schlichtweg effizienter. (vof)
Damit das Coronavirus in den Körper eindringen kann, nutzt es das Spike-Protein auf der Virusoberfläche. Es erlaubt dem Virus, sich an menschliche Zellen anzuheften und mit diesen zu verschmelzen und kann dadurch seine Erbinformation in die Zellen einschleusen. Dazu müssen Aktivierungssequenzen des Spike-Proteins durch Enzyme der Zellen, sogenannte Proteasen, gespalten werden. Ohne eine solche Spaltung würde es nicht zu einer Infektion von Lungenzellen kommen.
Forscher haben aufgezeigt, dass diese Aktivierungssequenz bei Corona durch die zelluläre Protease Furin gespalten wird. Das Vorhandensein dieser Furin-Spaltstelle bedeutet laut Wissenschaftlern, dass Wirtsenzyme den ersten Schnitt vornehmen können, wenn neu gebildete Viruspartikel aus einer infizierten Zelle austreten. Diese voraktivierten Viruspartikel können dann Zellen effizienter infizieren als Partikel, die zwei Schnitte benötigen, wie es beispielsweise bei Sars der Fall war.
Delta war nicht die erste Corona-Variante, die eine Mutation aufwies, die die Furin-Spaltstelle veränderte. Die Alpha-Variante weist eine andere Aminosäure an der gleichen Stelle wie Delta auf. Die vorliegenden Daten deuten jedoch darauf hin, dass die Auswirkungen der Mutation bei Delta besonders tiefgreifend sind. Delta nutzt die Möglichkeiten schlichtweg effizienter. (vof)
Die Mutation könnte auch die Ausbreitung von Corona von Zelle zu Zelle beschleunigen. Ein Team unter der Leitung von Kei Sato, Virologe an der Universität Tokio, fand heraus, dass Spike-Proteine, die die P681R-Veränderung tragen, fast dreimal schneller mit den Plasmamembranen nicht infizierter Zellen verschmelzen – ein wichtiger Schritt bei der Infektion.
Delta hat wohl noch weitere Helfer
Forscher betonen aber auch, dass es unwahrscheinlich ist, dass P681R die einzige Mutation ist, die für die Delta-Geschwindigkeit verantwortlich ist. Delta weist zahlreiche andere Mutationen am Spike-Protein sowie an anderen, weniger gut untersuchten Proteinen auf, die ebenfalls wichtig sein könnten.
Eine der Geschwister von Delta, eine Variante namens Kappa, die wie Delta zuerst in Indien identifiziert wurde, trägt viele der gleichen Mutationen, einschliesslich P681R, aber ihre Auswirkungen waren nicht so verheerend wie die von Delta.
Und auch in Uganda wurde eine Variante mit der Mutation P681R gefunden, die sich Anfangs 2021 zwar schnell verbreitete, aber bei Weitem nicht in dem Masse, wie dies Delta tat. Die Forscher sind sich darum einig, dass man mit dem Finden von P681R einen wichtigen Schritt gemacht hat, um Delta zu verstehen. Aber noch lange nicht den letzten. (vof)
