SARS-CoV-2-Varianten: Evolution im Zeitraffer

Abstract

Das Betacoronavirus SARS-CoV-2 gelangte höchstwahrscheinlich als zoonotischer Erreger gegen Ende 2019 in die menschliche Bevölkerung, vermutlich in Form einer einzelnen Transmission (monophyletischer Ursprung) aus einem noch immer unbekannten Tierreservoir (1, 2). Ebenso wie zum Beispiel bei Influenzaviren und HIV handelt es sich bei SARS-CoV-2 um ein RNA-Virus, dessen Genom durch eine viral kodierte RNA-abhängige RNA-Polymerase repliziert wird. Trotz der Korrekturaktivität der viralen Exonuklease nsp14 verläuft die Replikation des viralen Genoms nicht fehlerfrei. Dies begünstigt Kopierfehler und damit den Erwerb von Mutationen im viralen Genom.

Die Wahrscheinlichkeit des Auftretens solcher Mutationen hängt dabei von verschiedenen Faktoren ab, insbesondere der Fehlerrate der viralen RNA-Polymerase und der Gesamtgröße der viralen Population. Ausgehend von einem monophyletischen Ursprung wurde die genetische Diversifizierung von SARS-CoV-2 begünstigt durch die explosionsartige weltweite Verbreitung. Basierend auf den genomischen Unterschieden sind weltweit mittlerweile mindestens 9 verschiedene Kladen bestehend aus 1 021 verschiedenen Viruslinien beziehungsweise -varianten definiert (3). Diese unterscheiden sich in definierten Positionen der viralen Erbinformation, die mit Veränderungen der kodierten Virusproteine und damit besonderen Eigenschaften der jeweiligen Viruslinie einhergehen können.