Ein Jahr Pandemie: „Es fehlt gewaltig an Daten.“

24. März 2021 von Laborjournal

Für unser kommendes April-Heft haben wir mehrere Protagonisten der virologischen und epidemiologischen Forschung gefragt, wie sie nach über einem Jahr die hiesige Corona-Forschung beurteilen würden. Unabhängig voneinander nannten sie die systematische Erhebung, Zusammenführung und Auswertung ausreichender Datenmengen als eklatantestes Problem. Das hätte nach deren Meinung gleich in verschiedenen Zusammenhängen deutlich besser laufen können. So heißt es etwa in dem Gespräch mit dem Essener Virologen Ulf Dittmer:

Ein schlechtes Zeugnis stellt Dittmer hingegen der klinischen Forschung zu COVID-19 hierzulande aus. „Klinische Studien zu antiviralen Therapieoptionen zum Beispiel – diese Daten kommen ja fast alle aus England oder den USA.“ Den Grund dafür sieht er in den universitären Strukturen und der Eigenständigkeit der Universitätskliniken. „Als erstes kommt der Konkurrenzgedanke auf“, bedauert er. Das Interesse an gemeinsamen Studien sei gering, sobald die eine Uniklinik eigene Daten einem anderen Partner überlassen müsse. „Das staatlich organisierte System in England hat sicherlich viele Nachteile für das Gesundheitswesen“, räumt Dittmer ein, „aber gerade klinische Multi-Center-Studien funktionieren dort sehr gut; es gehören ja alle Krankenhäuser zusammen, und die tauschen dann auch Daten miteinander aus.“

Der Düsseldorfer Virologe Jörg Timm dagegen vermisst bis heute umfassende Untersuchungen zum Infektionsgeschehen an Schulen:

… Derzeit kooperiert sein Team mit der Universität Bochum, um Infektionsausbrüche an Schulen genauer zu erforschen. „Wir haben schon vermutete Übertragungen innerhalb von Schulen gehabt, die wir über die Sequenzierung bestätigen konnten“, berichtet er. „Aber ebenso gab es vermutete Ausbrüche, bei denen wir über die Sequenzierung zeigen konnten, dass unterschiedliche Einträge von außen dahinter steckten“. Eigentlich seien das recht einfache Untersuchungen, sagt Timm – und hofft, auf diesem Wege in den kommenden Monaten fundierte Ergebnisse zu bekommen, um auf deren Basis über Schulschließungen oder Klassenteilungen in den Altersgruppen zu entscheiden. „Da fehlt es in der Tat noch gewaltig an Daten.“

Und er ergänzt an anderer Stelle:

Um volle Fahrt aufzunehmen, scheiterte es bisher an der Finanzierung. „Wir hätten das gern größer aufgesetzt, doch letztlich stand uns nur das Budget für Forschung und Lehre zur Verfügung“, bedauert Timm.

Der Gießener Virologe Friedemann Weber hingegen kritisierte vor allem, dass Deutschland in der SARS-CoV-2-Vollsequenzierung aus Patientenproben international weit hinterherhinkt:

Allerdings bestätigt auch Weber den Eindruck, dass die Surveillance durch Vollsequenzierung in Deutschland ausbaufähig ist. „Ich glaube, da hat Deutschland einfach keine solche Tradition. Die Briten haben diese Strukturen ja eng an den National Health Service gekoppelt, und das ist eine große Stärke.“ Schließlich müssten die Sequenzen ja auch irgendwo zusammenlaufen und bewertet werten. „Deutschland ist bei der Public Health generell nicht so stark aufgestellt“, findet Weber.

Der Wiener Physiker und Modellierer Peter Klimek machte für Österreich ähnliche Probleme aus, illustrierte sie jedoch mit seinen Studien zur Wirksamkeit nicht-pharmakologischer Maßnahmen:

Zusammen mit Kollegen aus Frankreich und den USA analysierte sein Team Daten aus 56 Staaten, um die Wirksamkeit nicht-pharmakologischer Maßnahmen zu ranken (Nat. Hum. Behav. 4(12): 1303-12). Für Österreich war es jedoch schwer, an verwertbare Daten zu kommen. „Wir haben das Problem, dass unser Gesundheitssystem sehr fragmentiert ist“, ordnet Klimek die Schwierigkeiten beim Zusammentragen und Auswerten ein. „Im Prinzip sind viele Daten vorhanden, aber sie werden nirgends zusammengeführt.“

Und Dittmer machte dieses Problem der mangelnden Datenzusammenführung vor allem auch für Deutschlands Gesundheitsämter aus:

Aber hätten wir nicht seit dem März ausreichend und systematisch Daten sammeln können, um sehr gezielt und evidenzbasiert auf wirksame Maßnahmen im Herbst zu setzen? Und wären diese damit nicht auch politisch besser kommunizierbar gewesen? „Ich glaube, da hatten wir ein eklatantes Problem“, stimmt Dittmer zu. „Es ist uns nicht gelungen, Daten aus den Gesundheitsämtern, die eigentlich vorhanden waren, wissenschaftlich auszuwerten und in Handlungsanweisungen ­umzumünzen.“ Die Gesundheitsämter seien im Frühjahr völlig überlastet gewesen. […] Offenbar sind also durchaus Daten vorhanden, aber sie konnten nicht aufbereitet werden. „Bei allen Meldungen, die dann im RKI ankamen, kannte man deshalb auch nur von einem Fünftel der Infektionen deren Ursprung. Wenn jedes Gesundheitsamt einen Wissenschaftler im Haus hätte, der nichts anderes macht, als Daten zusammenzutragen und auszuwerten, wären wir deutlich weiter.“

Der Eindruck verdichtet sich also, dass die hiesige Corona-Forschung bislang tatsächlich unter einem deutlichen „Datenproblem“ litt.

(Die vollständigen Gespräche mit den genannten und weiteren Forschern gibt’s dann ab 8. April in unserem neuen Heft.)

Mario Rembold

(Foto: AdobeStock / NicoElNino)

 

Deutschland blamabel bei Corona-Sequenzierung

27. Januar 2021 von Laborjournal

SARS-CoV-2 mutiert – das war klar. Gefährliche Mutationen erkennt man nur dann rechtzeitig, wenn man die Virusgenome aus Infizierten durch engmaschige Überwachung (Surveillance) via Komplett-Sequenzierung überprüft. Ein Aspekt, der in Deutschland bisher auf fahrlässige Weise vernachlässigt wurde.

Kollege Harald Zähringer hat dazu für unser kommendes Heft die folgenden Absätze geschrieben. Da sie dort allerdings etwas „versteckt“ in der „Produktübersicht: Produkte für die SARS-CoV-2-Forschung“ erscheinen werden, heben wir sie hier nochmals separat hervor:

[…]

Besorgniserregende Mutanten

SARS-CoV-2 mutiert mit einer Mutationsrate von etwa 1,1×10-3 Nukleotid-Substitutionen pro Stelle und Jahr, das entspricht einem Austausch jeden elften Tag (Science 371: 464-5). Der größte Teil dieser Mutationen verändert die Fitness des Virus und seine Anpassung an den Wirt weder positiv noch negativ. Mittlerweile tauchen jedoch vermehrt Varianten auf, die bei Epidemiologen und Immunologen die Alarmglocken klingeln lassen. Zu diesen zählen insbesondere die Abstammungslinien B.1.1.7, B.1.351 sowie P.1 (B.1.1.28-Abkömmling), die Forscher zuerst in England (B.1.1.7), Südafrika (B.1.351) und Brasilien (P.1) entdeckten. Typisch für diese sind mehrere Punktmutationen im Spike-Protein des Virus, kombiniert mit einer Deletion im Offenen Leserahmen 1b.

Sehr auffällig ist zum Beispiel die Punktmutation N501Y in der Rezeptorbinde-Domäne (RBD) des Spike-Proteins, die in allen drei Linien zu finden ist. SARS-CoV-2 entert die Wirtszelle, indem es mit der Rezeptorbinde-Domäne des Spike-Proteins an den Zellrezeptor ACE2 andockt. Virologen befürchten deshalb, dass Mutationen in der RBD den Eintritt des Virus in die Zelle erleichtern und seine Übertragungsrate erhöhen könnten. Gleichzeitig steigt mit ihnen die Gefahr für sogenannte Escape-Mutanten. Diese Flucht-Mutanten könnten Antikörpern entgehen, die der Körper nach einer durchgemachten Infektion oder Impfung gebildet hat. Die Folge wären vermehrte Reinfektionen nach bereits überstandener Krankheit beziehungsweise eine abnehmende Effektivität von Impfstoffen.

Blamable Vorstellung

Um dieses Worst-Case-Szenario zu verhindern, versuchen Virologen und Bioinformatiker die Evolution des Virus möglichst genau im Blick zu behalten, indem sie das Virus-Genom so oft wie möglich sequenzieren. Vorreiter ist hier das britische COVID-19 Genomics UK Consortium, das bisher über 200.000 der gut 400.000 in der GISAID-Datenbank gesammelten SARS-CoV-2-Sequenzen lieferte. Kaum ins Gewicht fallen dagegen die etwas mehr als 2.000 Sequenzen, die bis Januar 2021 von deutschen Forschern eingestellt wurden.

Wie blamabel Deutschland bei der Sequenzierung von SARS-CoV-2 im internationalen Vergleich dasteht, kann man sehr schön in einer Kurzmitteilung des Japaners Yuki Furuse im International Journal of Infectious Diseases nachlesen (103: 305-7). Richtig weh tut eine Grafik, in der Furuse die Zahl der SARS-CoV-2 Sequenzierungen pro COVID-19-Fall für 50 Länder darstellt. Dass das Vereinigte Königreich, Island, Neuseeland, Australien oder auch die Demokratische Republik Kongo (wegen Ebola-Überwachung) hier meilenweit vor Deutschland liegen, ist nicht besonders überraschend. Dass aber auch Länder wie Senegal, Thailand oder Ägypten besser abschneiden, ist schon sehr ernüchternd.

Um die Sequenzierung voranzutreiben, hat das Bundesministerium für Gesundheit deshalb am 19. Januar 2021 die Coronavirus-Surveillanceverordnung (CorSurV) in Kraft gesetzt. Mit 220 Euro, die Labore pro Sequenzierung vergütet bekommen, will Jens Spahn sie dazu bringen, mehr zu sequenzieren. 200 Millionen Euro sollen hierfür insgesamt zur Verfügung gestellt werden.

[…]

Wie lange es jetzt tatsächlich dauern wird, bis das dringend benötigte Frühwarnsystem für SARS-CoV-2-Mutanten hierzulande ebenso so gut funktioniert wie etwa in England, ist nicht absehbar. Dazu braucht es leider etwas mehr als eine schnelle Verordnung samt plötzlichem Förder-Aktionismus.

(Illustr.: Pixabay / ArtJane)

 

Mehr Mut zur Kultur

9. Januar 2015 von Laborjournal

Die Mikrobiologen gelten als einer der Hauptgewinner des explosiven Fortschritts in der Genomsequenzierung. Endlich, so frohlockten viele von ihnen, brauchen wir nicht mehr den lästigen und oftmals erfolglosen Weg über die Kultivierung im Labor gehen, sondern können Mikroorganismen direkt über ihre Genome im Computer studieren — insbesondere da viele von ihnen unter Laborbedingungen offenbar gar nicht kultivierbar sind.

Sicher öffneten die genomischen Methoden mannigfach Tür und Tor zum Studium von Mikroorganismen, die sich bis dato der Untersuchung mit herkömmlichen Methoden widersetzten — vielen kam man gar auf diese Weise überhaupt erst auf die Spur ihrer Existenz. Aber sorgten die neuen Möglichkeiten, auf vergleichsweise schlanke Art Genom- und Metagenom-Daten zu generieren, nicht womöglich auch dafür, dass man sich zu sehr von der Kultivierung und dem Studium der ganzen, lebenden Mikroorganismen abwandte? Lag vor diesem Hintergrund die Versuchung nicht allzu nahe, eine Bakterien- oder Pilzart kurzerhand und vorschnell für nicht-kultivierbar zu erklären — nur weil sie nicht umgehend auf der Platte wuchsen und man sie ja ohnedies auch „genomisch“ studieren konnte?  Diesen Beitrag weiterlesen »

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