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„Es fehlt noch gewaltig an Daten“
Corona-Gespräche: Das erste Jahr der Pandemie

Mario Rembold


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Foto: AdobeStock / NicoElNino

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Tipps zur Lösung der häufigsten Probleme bei der Fehlersuche in der LC, um Ausfallzeiten zu minimieren. mehr

(08.04.2021) Wie gut hat hierzulande die systematische Begleitforschung zur Corona-Pandemie geklappt? Gab es womöglich „Luft nach oben“? Wir haben uns in der hiesigen Virologie umgehört – und auch bei einem Pandemie-Modellierer nachgefragt.

Am 27. Januar 2020 erreicht das „neuartige Coronavirus“ offiziell Deutschland. Auf den Namen SARS-CoV-2 wird es am 11. Februar getauft. Mit Erscheinen dieser Laborjournal-Ausgabe liegt der Beginn des ersten Lockdowns in Deutschland nun mehr als ein Jahr zurück. Inzwischen zählen einst nerdige Begriffe wie „PCR“, „Antigen-Test“ und „mRNA“ zum Standardvokabular der Abendnachrichten.

Im Dezember gerät die in England entdeckte SARS-CoV-2-Variante B.1.1.7 in die Schlagzeilen, mit gleich mehreren Mutationen im Spike-Protein. Offenbar ist B.1.1.7 deutlich ansteckender als der Wildtyp. Auch wenn zunächst nur diese sogenannte „britische Variante“ im Fokus der Öffentlichkeit steht: Virologen haben bereits weitere Mutanten auf dem Radar – nicht nur die „südafrikanische“ oder die „brasilianische“.

Die Mutationen führen uns vor Augen, dass es nicht reicht, SARS-CoV-2 nur per PCR zu überwachen, und dass Deutschland lange viel zu wenig sequenziert hat. Karl Lauterbach twittert kurz vor Weihnachten von einem „großen Defizit der Corona-Forschungsförderung“. Im Vereinigten Königreich fänden hundertmal mehr SARS-CoV-2-Sequenzierungen statt als in Deutschland. Fairerweise sei jedoch erwähnt, dass Großbritannien nicht über Sequenzanalysen auf B.1.1.7 gestoßen war, sondern zunächst durch Zufall: In einem dort verbreiteten PCR-Test fiel regelmäßig ein Signal des Spike-Gens aus, weil die entsprechende Sequenz verändert war. Dennoch dürfte klar sein: Wollen wir neue Virusvarianten früh erkennen, dürfen wir uns nicht darauf verlassen, dass Mutationen immer exakt an einer Primer-Bindestelle auftreten. Wir müssen in regelmäßigen Stichproben das gesamte Virusgenom sequenzieren.

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Eine neue Verordnung des Gesundheitsministeriums soll künftig bestimmte Einrichtungen verpflichten, verstärkt Vollgenom-Sequenzierungen zu SARS-CoV-2 durchzuführen und diese Genomsequenzen an das Robert-Koch-Institut (RKI) zu übermitteln. Fünf bis zehn Prozent der positiv getesteten Fälle will man auf diese Weise erfassen, und die Institute erhalten dafür eine Vergütung.




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Marcus Panning Foto: Uniklinik Freiburg

Dazu begannen wir unseren Rückblick auf ein Jahr Corona-Begleitforschung mit...

Marcus Panning,

Leiter der Klinischen Virusgenomik am Universitätsklinikum Freiburg.

Gleich zu Beginn unseres Gesprächs stellt Marcus Panning fest, dass in Deutschland nicht erst seit 2020 die finanziellen Mittel und die Infrastruktur für eine systematische molekulare Überwachung (Surveillance) fehlen – was beispielsweise in Großbritannien ganz anders aussieht.

„Dass Großbritannien so gut aufgestellt ist, hat historische Gründe“, berichtet er zur Vollsequenzierung von Coronavirus-Genomen. „Die Briten haben schon vor etwa zehn Jahren begonnen, ein Netzwerk zur molekularen Überwachung von Infektions-Erregern aufzubauen.“ Mit Beginn der Pandemie seien diese Strukturen daher dort bereits vorhanden gewesen.

In Freiburg arbeitet Panning eng mit dem Institut für Infektionsprävention und Krankenhaushygiene zusammen. „Wir setzen die Sequenzierung für das Ausbruchsmanagement ein“, erklärt er weiter. Speziell zu SARS-CoV-2 berichtet er über immunsupprimierte Patienten, die das Virus über längere Zeit im Körper trugen. „Einige haben wir longitudinal beobachtet, um die Virus-Evolution bei Langzeit-Infizierten zu verfolgen.“

Genau solche Szenarien werden als ein möglicher Ursprung für Escape-Mutationen diskutiert: Das Virus vermehrt sich im Umfeld eines geschwächten Immunsystems gerade so, dass es nicht Überhand nimmt, aber besser angepasste Varianten hervorbringen kann. „Wir hatten einen ziemlich interessanten Patienten, bei dem wir diese Escape-Mutationen tatsächlich entdeckten“, verrät Panning. Derzeit entsteht hierzu das Manuskript für eine Publikation.

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Im letzten Jahr sei das gewesen, und da habe man in Freiburg auch schon die ersten Vorbereitungen für einen höheren Durchsatz zur molekularen Surveillance getroffen. Nicht jedes Labor hat aber im letzten Jahr die finanziellen Mittel für anlasslose Sequenzierungen gehabt. „Wir sind mit einem Teilprojekt im ‚Netzwerk Universitätsmedizin’ vertreten – und so konnten wir Geldmittel für die Surveillance nutzen“, erläutert Panning eine wichtige Finanzierungssäule. Dieses Netzwerk ist mit 150 Millionen Euro vom BMBF gefördert und will, so steht es auf der Webseite, die „Forschungsaktivitäten der deutschen Universitätsmedizin zur Bewältigung der COVID-19-Pandemie stärken“. In Kürze, so hofft Panning, wird dann auch eine Abrechnung über die Krankenversicherungen möglich sein, wenn sein Labor unter die Vorgabe fällt, mindestens fünf Prozent aller anfallenden Proben komplett zu sequenzieren.

Für Insider kam die Erkenntnis indes nicht überraschend, dass es beim Sequenzieren von Krankheitserregern nicht nur an der Finanzierung hapert, sondern auch die richtige Infrastruktur fehlt. „Wir haben das schon lange angemahnt. Es gab bereits 2019, also vor der Pandemie, eine Initiative der Gesellschaft für Virologie zusammen mit der Deutschen Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologie“, erinnert sich Panning. „Diese Gesellschaften hatten ein Schreiben an die Ministerien verschickt und darauf hingewiesen, dass entsprechende Kapazitäten fehlen. Aber da ist keine Reaktion gekommen.“

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Wie werden wir zukünftig mit Pandemien umgehen? Und wie wird das Gesundheitswesen der Zukunft aussehen? mehr

Auch die Tagesschau hat vor einigen Wochen auf ihrer Webseite über diesen Brief berichtet. Derselbe Beitrag erwähnt außerdem, dass das Berliner Konsiliarlabor für Coronaviren das eigentlich vorgesehene Jahresbudget von 10.000 Euro bereits zum Februar 2020 aufgebraucht hatte.

Für Panning ist es aber nicht damit getan, einfach nur mehr Sequenziergeräte anzuschaffen. Das Erfolgsrezept der Engländer liege eben auch in einer guten Infrastruktur, die man hier erst etablieren müsse, um eine engmaschige molekulare Surveillance zu gewährleisten. „Das beginnt mit der Probenvorbereitung und dem Probentransport bis hin zur Auswertung und Bioinformatik.“ Weiterhin sei ja nicht jede neu entdeckte Variante auch epidemiologisch relevant. „Wir müssen also auch schauen, wie sich die Mutationen funktionell verhalten – wofür wir folglich virologischen Input brauchen“, ergänzt Panning. Konkret bedeutet das: Eine Infrastruktur zur molekularen Überwachung muss über kurze Wege an S3-Labore angeschlossen sein, um Viren anzüchten und deren Infektiosität in Zellkulturen und an Patientenseren testen zu können.




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Jörg Timm Foto: LH Düsseldorf

Ebenso fragten wir nach bei...

Jörg Timm,

Leiter des Instituts für Virologie am Universitätsklinikum Düsseldorf.

Auch Jörg Timm wirbt für umfangreicheres Sequenzieren rund um SARS-CoV-2. „Ich glaube, die rein technischen Ressourcen haben wir in Deutschland, wenn ich allein sehe, wie viele Förderungen es für Sequenzierzentren gibt.“ Logistik und Analyse-Pipelines seien hingegen die große Herausforderung. Zudem sei Sequenzierung kein Selbstzweck. „Wenn wir wissen, wonach wir suchen, dann gibt es auch einfachere Methoden als die Komplettsequenzierung.“

Timms Gruppe hat sich vorgenommen, achtzig Prozent der positiven SARS-CoV-2-Proben aus Düsseldorf zu sequenzieren. „Diese Sequenzen wollen wir innerhalb von 48 Stunden zur Verfügung stellen und gemeinsam mit dem Gesundheitsamt schauen, welche Verbindungen es zwischen den infizierten Personen gibt.“

In den Sequenzdaten stecken nämlich auch Hinweise auf Übertragungswege, da man ja einzelne – funktionell womöglich irrelevante – Basenfolgen als Marker verwenden und so Kontaktnetzwerke rekonstruieren kann. „Wenn wir das mit den Kontaktdaten der Gesundheitsämter zusammenbringen, hätten wir eine viel höhere Informationsdichte.“ Damit ließen sich wichtige Übertragungswege identifizieren oder auch die Wirksamkeit von Hygienemaßnahmen oder Abstandsregeln leichter nachvollziehen. „Derzeit gibt es ja noch sehr viele Infektionen, bei denen unklar ist, woher sie kommen.“

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. Frustriert sei er letztes Jahr gewesen, nachdem die DFG einen Antrag abgelehnt hatte. „Ein Gutachter schrieb: Corona ist nicht Influenza, und deshalb spielen diese Varianten keine besondere Rolle.“ Im November sei diese Rückmeldung eingetroffen, und Timm vermutet, dass man den Antrag heute vielleicht anders bewerten würde. „Aber ich will das nicht allzu kritisch sehen, denn es gibt immer mehr Fragestellungen als Geld.“

Vielleicht könnte man übers Sequenzieren auch die Schulen und Kitas genauer unter die Lupe nehmen. Immerhin verdichten sich die Hinweise, dass die Übertragungen zwischen Kindern im Alter von unter zehn Jahren doch nicht die untergeordnete Rolle spielen, wie sie ihnen viele am Anfang der Pandemie zuschrieben. Aus diesem Grund müsste man Kinder jetzt viel häufiger anlasslos testen, da sie meist ohne deutliche Symptomatik erkranken. In England geschieht dies derzeit im Rahmen der großangelegten REACT-2-Studie (siehe weiter unten). In Deutschland haben die Kultusminister jetzt eine engmaschige Untersuchung zur Rolle von Schulen und Kitas beauftragt, deren erste Ergebnisse jedoch bis nach dem Sommer auf sich warten lassen.

Auch Timm interessiert sich für die Bedeutung der Schulen in der Pandemie und möchte über Sequenzierdaten künftig mehr Erkenntnisse zu Infektionsketten gewinnen. 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.“




Im März 2020 sah Boris Johnson die „Corona-Sache“ noch recht entspannt. Das Land setzte auf „Herdenimmunität“ und schien recht sorglos auf die anrückende Pandemie zu blicken – bis der Premierminister Ende des Monats selbst an COVID-19 erkrankte. Es ist wohl doch eine ernste Sache, dämmerte es den Briten. Damals hatte man auf der Insel gerade mal insgesamt 400.000 PCR-Tests auf Corona durchgeführt – zu einem Zeitpunkt, als in Deutschland bereits in jeder Woche 300.000 Proben durch die Thermocycler liefen.

Blickten wir vor einem Jahr noch mit Kopfschütteln auf die Insel, so bewundern wir die Briten nun um ihre Coronaforschung. Nicht nur, dass Großbritannien beim Sequenzieren ganzer SARS-CoV-2-Genome die Nase vorn hat: Auch die gesamte Begleitforschung zu Corona erscheint vorbildlich. Grund dafür dürfte die staatliche Organisation des gesamten Gesundheitswesens sein. Über den National Health Service (NHS) hat jeder Brite grundsätzlich Anspruch auf eine medizinische Behandlung. Die Gesundheitskosten werden aus staatlichen Haushaltsmitteln gedeckt. Auch die meisten Kliniken sind in dieses staatliche System eingebunden. Die Verzahnung mit klinischer Forschung und den Behörden zur Gesundheitsüberwachung ist damit enger als in Deutschland.

Großbritannien bindet die Bürger bei der Coronaforschung inzwischen sozusagen in Echtzeit ein: Real-time Assessment of Community Transmission (REACT) heißt die Studie zur Ausbreitung der Pandemie. Da wäre zum einen das Programm REACT-1, das einen möglichst realistischen Überblick über den Anteil der aktuell infizierten Bevölkerung liefern soll. Monatlich erhalten rund 150.000 jeweils zufällig ausgewählte Bürger ein Abstrich-Kit zugeschickt, um sich selbst auf SARS-CoV-2-Antigene zu testen oder das Material für genetische Analytik zurückzusenden. Für REACT-2 verschicken Forscher rund alle sechs Wochen Antikörper-Schnelltests an etwa 100.000 freiwillige Probanden. Mehrmals im Monat veröffentlicht das Imperal College London Zwischenergebnisse oder Links zu Preprints aus den REACT-Studien.




Und Deutschland? Wir sprachen darüber mit...

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Ulf Dittmer Foto: ARD
Ulf Dittmer,

Leiter des Instituts für Virologie am Universitätsklinikum Essen.

„Ich glaube, dass die Grundlagenforschung in Deutschland sehr gut funktioniert hat“, findet Ulf Dittmer – und meint damit den „Erkenntnisgewinn direkt über das Virus“. Das begann mit der Erlaubnis, das neue Coronavirus im eigenen S3-Labor für Experimente zu verwenden. „Solche Geschwindigkeiten bei der S3-Zulassung habe ich noch nie erlebt in meiner Karriere“, lobt Dittmer das schnelle Handeln der Behörden, die sonst weniger flexibel seien. „Das ging wirklich innerhalb von Tagen!“ Denn, so erklärt Dittmer, eine S3-Zulassung werde nicht pauschal erteilt, sondern jedes Labor muss die neue Arbeit mit einem Organismus oder Virus zunächst beantragen.

„Auch die Ethikkommissionen haben ein ungeheures Tempo vorgelegt“, fährt Dittmer fort. So konnten Forscher schnell beginnen, mit Patientenproben zu arbeiten. „Ich glaube, das hat nicht nur in Essen gut geklappt, sondern in ganz Deutschland.“ Ähnlich gut sieht Dittmer auch Österreich und die Schweiz in Sachen Grundlagenforschung zu Corona aufgestellt. „Diese drei Länder haben wirklich tolle Beiträge geliefert.“

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.“

Nun sind auch deutsche Universitäten und Unikliniken in große multizentrische und sogar internationale Forschungsprojekte eingebunden. So etwa, wenn es um die großen Volkskrankheiten wie Krebs, Diabetes oder Bluthochdruck geht. Auf den Publikationen zu den Global-Burden-of-Disease-Studien stehen regelmäßig deutsche Institute in den Adresslisten der Autoren. „Solche Projekte brauchen hier aber zwei bis drei Jahre Vorlauf“, weiß Dittmer. „Wir sind in Essen ja auch an der nationalen Kohorte beteiligt, und es hat Jahre gebraucht, bis alle Verträge unterzeichnet waren. Diese Zeit hatten wir halt nicht in dieser Pandemie.“ Dittmer hätte sich gewünscht, auch hier vor Ort mehr klinische Erkenntnisse generieren zu können, um nicht erst auf Veröffentlichungen aus dem Ausland zu warten. „Die Patienten haben ja hier gelegen, und einige sind leider auch gestorben.“

Während der erste Lockdown im März 2020 noch große Zustimmung fand, so waren im Herbst doch viele Bürger überrascht bis verärgert, als es hieß, man wisse schlicht und einfach nicht, wo sich die Menschen anstecken. Die meisten Infektionen waren auf Begegnungen im Privaten zurückzuführen, doch wer sich die Zahlen des RKI anschaut, sieht, dass diese verfolgbaren Fälle nur die Spitze eines Eisbergs ausmachten – und dessen unter Wasser liegender Teil überhaupt keine rekonstruierbaren Infektionsquellen offenbarte.

Andererseits war bekannt, dass SARS-CoV-2 vor allem in Clustern ausbricht. Wenige Menschen infizieren viele, doch die meisten infizieren niemanden oder nur eine weitere Person – so zumindest der Stand, bevor sich ansteckendere Mutanten ausbreiteten. Dieses Phänomen der „Überdispersion“ sollte den Blick doch vor allem dorthin lenken, wo viele Menschen aufeinandertreffen. Warum unter diesem Gesichtspunkt auch ein Gastronom oder ein Theater mit guter Belüftungsanlage und großen Abständen zwischen den Gästen schließen musste, während überfüllte Straßenbahnen weiterhin geduldet wurden, war politisch schwer zu vermitteln.

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. Vieles konnte nur handschriftlich erfasst werden. Im Sommer, bei niedriger Inzidenz, wäre Zeit gewesen, sich verstärkt um die Auswertung zu kümmern. Doch da habe man dort auch erstmal „durchatmen“ müssen, bringt es Dittmer auf den Punkt. „Ich kenne viele Kollegen hier aus dem Gesundheitsamt in Essen, die im Frühling in ihrem Büro geschlafen haben“, berichtet er, „und im Sommer hatte man zum ersten Mal überhaupt die Gelegenheit, an einer elektronischen Datenerfassung zu arbeiten.“

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.“

Für weniger zeitkritische Forschungsfragen sieht Dittmer Deutschland aber gut aufgestellt. „Das klappt hier besser als in vielen anderen Ländern.“ Fördermöglichkeiten habe es ebenfalls gegeben, aber: „Die Förderinstitutionen können ja jetzt auch nicht einfach von ihren eigenen Regeln abweichen.“ Und so resümiert Dittmer: „Unser System ist halt an der einen oder anderen Stelle zu träge für diese Pandemie.“




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Ulrike Protzer Foto: ARD

Eine weitere Meinung zur hiesigen Corona-Forschung präsentierte uns...

Ulrike Protzer,

Leiterin des Instituts für Virologie der Technischen Universität München und des dortigen Helmholtz-Zentrums.

Bereits vor der Pandemie erforschte Ulrike Protzer Virus-Wirt-Interaktionen, vor allem ging es über die verschiedenen Hepatitis-Erreger und deren Interaktionen mit dem menschlichen Immunsystem. „Wir haben mehrere translationale Ansätze entwickelt, die jetzt tatsächlich in die Klinik gehen“, fasst Protzer zusammen. „Zudem sind wir stark in die medizinische Diagnostik eingebunden.“

Methodisch musste Protzers Arbeitsgruppe das Rad also nicht neu erfinden, als SARS-CoV-2 in Deutschland auftauchte. Sogar das S3-Labor war sofort einsatzbereit. „Wir hatten das Glück, früher schon mit dem ersten SARS-Coronavirus gearbeitet zu haben, sodass unser S3-Labor bereits eine Zulassung für Coronaviren hatte“, blickt Protzer zurück. „Im Prinzip konnten wir unmittelbar loslegen. Wir verfügten über spezifische Techniken, die wir sofort im Labor anwenden konnten.“

Allerdings hatten die Münchener zunächst nur die institutseigenen Geldmittel zur Verfügung. Die DFG habe aber schnell reagiert. „Es war dann möglich, Projektmittel der DFG auf SARS-CoV-2 umzuwidmen. So durften wir dann Personal für die Corona-spezifischen Projekte einsetzen – und das haben wir auch getan.“

Schnell lief die gesamte Diagnostik rund um Corona auf Hochtouren. „Neutralisierende Antikörper und T-Zellen in Patientenproben finden oder diverse RNA-Detektionsmethoden etablieren und validieren“, nennt Protzer Beispiele, die sie als „das tägliche Geschäft“ ihrer Arbeitsgruppe sieht. Ganz besonders am Herzen lag ihr jedoch die Idee, das Immunsystem zu nutzen, um das Virus in Schach zu halten. „Es war aber gar nicht leicht, dafür Gelder einzuwerben“, bedauert sie. „Impfstoffe und neutralisierende Antikörper wurden schnell von großen Firmen entwickelt – weshalb es für uns keinen Sinn mehr machte, die Ansätze weiterzuverfolgen.“

Stattdessen widmeten sich die Münchener einer anderen Idee: SARS-Coronaviren durch spezifisch bindene Proteine einzufangen und unschädlich zu machen – und zwar konkret mithilfe einer modifizierten löslichen Variante des membrangebundenen ACE2-Proteins, an das SARS-CoV-2 bindet und für den Zelleintritt „missbraucht“. Die Varianten blockieren dann die Spike-Bindeproteine des Virus und verhindern die Invasion. Direkt lösliches ACE2 hätte dazu jedoch eine zu geringe Halbwertszeit für den therapeutischen Einsatz. Über die Fusion mit einem Immunglobulin lässt sich diese Halbwertszeit zwar verlängern, allerdings könnten diese Proteine die Entzündungsreaktion bei einer Infektion unerwünscht verstärken. Protzer und ihre Kollegen haben das entsprechende Fusionsprotein daher optimiert und wollen Ergebnisse hierzu demnächst veröffentlichen.

„Dazu haben wir gezielt Kontakte zu Biochemikern und der Biotech-Industrie aufgebaut und gemeinsam solch ein ACE2-Analogon entwickelt und validiert“, erklärt Protzer. Finanzieller Support kam von der Bayerischen Forschungsstiftung, die im Herbst fünf COVID-19-Projekte der TU München und ihrer Unikliniken mit insgesamt 1,5 Millionen Euro gefördert hatte. Ein weiteres Projekt, so verrät Protzer, gibt es derzeit mit der Firma Braun. „Es geht darum, Coronaviren in der Atemluft zu detektieren; dazu haben wir kürzlich ein Manuskript zur Publikation eingereicht.“

Viele Kooperationen von Protzers Arbeitsgruppe ergeben sich durch die Möglichkeit, Experimente unter S3-Bedingungen durchzuführen. Grundsätzlich findet es die Virologin schade, dass viele Antragsverfahren sehr knappe Fristen haben. „Wer gerade im Homeoffice sitzt, kann solche Anträge schreiben. Aber diejenigen, die im letzten Jahr ‚24/7‘ klinisch an der Corona-Front gearbeitet haben, hatten häufig keine Zeit, sich kurzfristig um Anträge zu kümmern. Ich habe von mehreren Kollegen gehört, dass ihnen manch eine Deadline viel zu kurzfristig war, um neben der Arbeit noch einen guten Antrag auf den Weg zu bringen.“

Dass durch die speziellen Förderungen zur Corona-Forschung auch fachfremde Forscher, die sonst kaum etwas mit Viren zu tun haben, mit ins Boot gelangten, sieht Protzer aber positiv: „Viele haben ganz neue Ideen eingebracht, und das bringt ein Feld natürlich dann auch schnell voran.“




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Friedemann Weber Foto: Uni Gießen

Und zum gleichen Thema erzählte uns noch...

Friedemann Weber,

Leiter des Instituts für Virologie der Universität Gießen:

„Ich kann mich eigentlich nicht beschweren“, fasst Friedemann Weber seine eigenen Erfahrungen mit der Unterstützung durch die Forschungsförderer zusammen. Diese hätten bei seinen Projekten nämlich sehr flexibel reagiert, als vor einem Jahr plötzlich das neue Coronavirus auftauchte. Allerdings gehörte seine Gruppe da bereits dem Konsortium „RAPID – Risikobewertung bei präpandemischen respiratorischen Infektionserkrankungen“ an. „RAPID wurde schon vor SARS-CoV-2 ins Leben gerufen, doch es geht dort genau um diese Thematik: Was passiert, wenn ein neues Virus auftaucht, das zunächst noch präpandemisch ist?“ Das vom BMBF geförderte Projekt ist Teil des Forschungsnetzes „Zoonotische Infektionskrankheiten“. Am Beispiel des MERS-Coronavirus sollten die Beteiligten Risikoanalysen erstellen und Konzepte entwickeln, um solche Erreger frühzeitig zu erkennen und den Ausbruch einer Pandemie zu verhindern. „Dieses Konsortium ist jetzt vom BMBF relativ unkompliziert bis Ende des Jahres 2021 verlängert worden“, freut sich Weber. Anlass sei natürlich die aktuelle Dringlichkeit aufgrund der tatsächlich ausgebrochenen SARS-CoV-2-Pandemie.

Unbürokratisch habe sich auch die DFG gezeigt und den Sonderforschungsbereich (SFB) 1021 um ein halbes Jahr verlängert. „In diesem SFB geht es um RNA-Viren, und da haben wir uns mit Zustimmung der DFG jetzt von unseren eigentlichen Projekten etwas wegbewegt und all unsere Kräfte auf die Corona-Forschung gebündelt“, so Weber.

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.

Dass Deutschland aber von der wissenschaftlichen Expertise her 2020 im Blindflug in den Herbst gesteuert sei, lässt er nicht gelten. „Eigentlich braucht man ja nicht zwangsläufig nationale Studien, um zu wissen, was epidemiologisch passiert“, betont er. Schließlich gebe es genügend andere Länder, mit denen wir uns vergleichen können und die bestimmte Aspekte zur Virusverbreitung erforscht haben. „Wenn sich in jedem Land, das viel zu spät in einen Lockdown geht, eine Katastrophe anbahnt und man dort umso härter schließen muss, dann brauchen wir doch nicht sagen: Deutschland ist besonders, wir brauchen erstmal Studien!“ Und Warnungen durch Experten hat es ja gegeben, die auf fundierten Daten beruhten. Insbesondere, als sich im September ein exponentielles Wachstum abzeichnete.

Und gerade in diesem Zusammenhang bedauert Weber heute, dass es genau zu diesem Zeitpunkt medial wirksame Querschüsse einiger weniger Fachkollegen gegeben habe, die seiner Meinung nach nicht hilfreich gewesen waren, um gut durch Herbst und Winter zu kommen.




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Peter Klimek Foto: ORF

Um den Fokus letztlich etwas weg von der Virologie sowie der Situation in Deutschland zu lenken, sprachen wir mit:

Peter Klimek,

Physiker und Modellierer am Complexity Science Hub Vienna und der Medizinischen Universität Wien.

„So eine Pandemie ist letztlich ein Schulbuchbeispiel für ein komplexes System“, erklärt Peter Klimek die Herausforderungen für die Modellierung. Denn ein Erreger hat ja nicht einfach nur eine idealisierte Basisreproduktionszahl R0, vielmehr ändern Menschen logischerweise immer wieder ihr Verhalten, sobald die Infektionswelle anrollt. „Wir haben also nicht nur ein Virus, das sich in einem Netzwerk ausbreitet, sondern gleichzeitig beeinflusst das Virus auch das Netzwerk.“

Schon vor der Pandemie widmete sich Klimek Prognosen zur Gesundheit der Bevölkerung und der Gesundheitsversorgung. „Wir entwickeln Vorhersagemodelle, um herauszufinden, welche Strukturen wir im Gesundheitssystem anpassen müssen, um beispielsweise einem Hausärztemangel entgegenzuwirken. Aber durch die aktuelle Pandemie hat unsere Arbeit natürlich eine ganz andere Dringlichkeit bekommen.“

Auch in Österreich reagierten Forschungsförderer flexibel auf die Situation, schildert Klimek seine Erfahrung. „Für bestehende Projekte hatten wir durch die Bank den Eindruck, dass gerade in der Grundlagenforschung alle die Tragweite verstanden haben – und dass es durch COVID-19 eben zu Änderungen in einem Projektvorhaben kommen kann.“ Schnell liefen dann auch spezielle Förderprogramme für die COVID-19-Forschung an. „Auch da war allen Beteiligten klar, dass die Situation so dynamisch ist, dass ein eingereichter Antrag beim Review-Prozess schon wieder veraltet sein kann.“

Klimeks Gruppe ist in das „COVID-Prognose-Konsortium“ für Österreich eingebunden. „Damit haben wir auch eine offizielle Rolle und erstellen Kurzfristprognosen für den Pandemieverlauf und die Spitalskapazitäten.“

Neben dieser beratenden Funktion interessiert Klimek die Ausbreitung von SARS-CoV-2 aber auch als Forscher. Zusammen mit Kollegen aus Frankreich und den USA analysierte sein Team Daten aus 56 Staaten, um die Wirksamkeit nicht-pharmakologischer Maßnahmen zu evaluieren (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.“

Das erinnert an die Lage in Deutschland: Auch hier konnte man im Herbst keine sicheren Aussagen darüber treffen, wo genau die relevanten Ansteckungen stattfinden. Ähnlich unbefriedigend seien auch die Daten gewesen, die bei der AGES, der Österreichischen Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit, ankamen. „Wie das RKI in Deutschland publiziert die AGES regelmäßig Daten zur Pandemie“, beschreibt Klimek eine Aufgabe der Einrichtung. Demnach würden 60 bis 70 Prozent der Übertragungen im Haushalt stattfinden. „Allerdings sehen wir nur die Cluster, die sich leicht finden lassen“, ergänzt er. „Wenn das Virus in einem Haushalt bliebe, hätten wir ja kein Problem. Für die Epidemiekontrolle entscheidend ist jedoch: Wie können wir verhindern, dass das Virus von einem Haushalt zum anderen gelangt?“

Wie der Schulbetrieb weiterlaufen soll, sei im Herbst in Österreich sehr emotional diskutiert worden. „Wir wollten die Debatte unterfüttern mit Transparenz und Evidenz und haben uns daher die verfügbaren Daten genauer angeschaut.“ Unterstützung bekam Klimek durch Daniela Schmid von der AGES. „Sie ist sozusagen Österreichs Chef-Infektionsepidemiologin, und wir haben uns gefreut, sie als Mitstreiterin gewinnen zu können.“ Die Forscher verknüpften verfügbare Daten zum Infektionsgeschehen an Österreichs Schulen und erstellten ein mathematisches Modell, das diese Daten erklären und künftige Entwicklungen prognostizieren kann.

Eine ausführliche Publikation bereiten die Wiener gerade vor, doch in einem Policy Brief haben sie bereits eine deutschsprachige Zusammenfassung der Ergebnisse zur Verfügung gestellt. Außerdem ging ein Simulator online, mit dem jeder seine eigene Schule mit entsprechenden Klassengrößen konfigurieren kann. Weitere Parameter des Simulators sind Häufigkeit von Schnelltests bei Schülern und Lehrern, die Art des Tests oder ob die Lehrer Maske tragen (siehe vis.csh.ac.at/covid-schools/; dort ist auch das PDF zum Policy Brief verlinkt).

Zusammenfassend stellt Klimek fest, dass Schulen sehr wohl relevant sind für die Verbreitung von SARS-CoV-2. „Das Virus macht keinen Bogen um die Schulen, und die Virusdynamik in der Schule spiegelt ungefähr das Infektionsgeschehen in der Bevölkerung wider.“ Die Daten aus Österreich stützen aber die Hypothese, dass jüngere Kinder weniger ansteckend sind als Erwachsene. Ein sechsjähriges Kind sei gegenüber einem 18-jährigen Jugendlichen etwa 25 Prozent weniger infektiös. „Es gibt also einen altersabhängigen Effekt, aber der ist nicht so groß, als dass wir schlussfolgern könnten, sechsjährige Kinder steckten sich nicht gegenseitig an.“

In den höheren Schulklassen sieht Klimek vor allem die Lehrkräfte als relevanten Verbreitungsfaktor. „Der größte Unterschied zwischen Primar- und Sekundarstufen ist die Struktur der Kontaktnetzwerke“, erklärt er. „In der Grundstufe verbringt ein und derselbe Lehrer einen Großteil des Vormittags mit seiner Klasse, aber in der Sekundarstufe wechseln die Lehrer häufig die Klassen und treffen auf andere Schülergruppen.“ Deshalb seien Ausbrüche in den Sekundarstufen typischerweise größer als in den Primarstufen.

Klimek betont, dass aktuelle Modelle wie dieses nun auch mit Daten für die neuen Virusvarianten angepasst werden müssen. „Für B.1.1.7 gibt es Hinweise, dass weniger Virus für eine Infektion ausreicht. Wenn sich das erhärtet, müssten wir auch die Aussagekraft von Antigenschnelltests neu bewerten, die ja eine gewisse Viruslast brauchen, um virales Material zu detektieren.“




Nicht nur für Österreich gilt demnach: Hochwertige, gut koordinierte und stets aktualisierte Daten sind das A und O, damit die gesamte Begleitforschung effizient Schritt halten kann mit der weiteren Entwicklung sowie den Richtungswechseln der Pandemie.
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