Mit zunehmender Durchimpfungsrate nimmt die genetische Vielfalt von SARS-CoV-2 ab

In einem kürzlich veröffentlichten Leserbrief in der Zeitschrift für Infektionbeobachteten Forscher des chinesischen PLA Center for Disease Control and Prevention, dass die genetische Vielfalt des schweren akuten respiratorischen Syndroms Coronavirus-2 (SARS-CoV-2) durch eine hohe Impfrate unterdrückt werden könnte.

Ein dritter Impfstoff, eine „Auffrischimpfung“ gegen SARS-CoV-2, wurde in vielen Ländern zugelassen, da die Immunantworten sechs Monate nach Abschluss der Grundimmunisierung deutlich nachgelassen haben. Dennoch haben Studien schwächere Immunantworten gegen neuartige SARS-CoV-2-Varianten wie Delta und Omicron beobachtet. Darüber hinaus wirft die nachlassende Wirksamkeit von Auffrischungsdosen erhebliche Bedenken hinsichtlich der Frage auf, ob in Zukunft zusätzliche Dosen verabreicht werden sollen. Zuvor war in einer Studie zum Influenzavirus berichtet worden, dass die genetische Vielfalt des H5N1-Virus durch unzureichende Impfung gefördert werden könnte, dasselbe bei SARS-CoV-2 ist jedoch unklar.

Studien: Eine hohe Durchimpfungsrate verlangsamt die genetische Vielfalt von SARS-CoV-2. Bildnachweis: solarseven / Shutterstock

Die Studie und Ergebnisse

In der vorliegenden Studie bewerteten die Forscher die Wirkung der Impfung gegen die Coronavirus-Krankheit 2019 (COVID-19) auf die genetische Vielfalt von SARS-CoV-2.

Das Team holte die Sequenzen des Spike-Gens (S) von SARS-CoV-2 aus dem Repository der Global Initiative on Sharing Avian Influenza Data (GISAID) und klassifizierte die Daten nach Monaten von März 2020 bis Februar 2022. Außerdem Daten zu täglichen Impfraten wurden von ‘Our World in Data’ bezogen. Die genetische Diversität von SARS-CoV-2 an jeder Stelle oder der gesamten Sequenz wurde durch Berechnung der Shannon-Entropie bestimmt.

Die effektive Durchimpfungsrate (EVC) wurde als Summe der täglichen Rate der zweiten und Auffrischimpfung am letzten Tag jedes Monats abzüglich der täglichen Rate der zweiten Impfung von sechs Monaten davor berechnet. Die Forscher bewerteten die Korrelation zwischen EVC und Shannon-Entropie, um die Beziehung zwischen der genetischen Vielfalt von SARS-CoV-2 und der Durchimpfung zu untersuchen. Angesichts des Rückgangs der EVC wurden die Vereinigten Staaten (USA), Polen und Israel für die Korrelationsanalyse ausgewählt.

Sowohl EVC als auch Shannon-Entropie waren von Dezember 2020 bis Oktober 2021 in den USA signifikant negativ korreliert. Darüber hinaus ging die EVC von November bis Dezember 2021 stark zurück, zeitgleich mit dem Auftauchen der SARS-CoV-2-Omicron-Variante, die die Shannon-Entropie schwankte. In ähnlicher Weise war in Israel ab Juni 2021 ein Rückgang der EVC erkennbar, was zu Schwankungen der Shannon-Entropie führte. In Polen stieg die Shannon-Entropie jedoch stark an, als das EVC-Wachstum schleppend war; Trotzdem nahm es später ab.

Mit dem Beginn der Auffrischimpfung in Israel überstieg die EVC wieder 50 % (nach Dezember 2021), und die Shannon-Entropie wurde signifikant unterdrückt. In den USA und Polen ging die Entropie in diesem Zeitraum zurück, aber die EVC blieb stabil bei 40 %. Schließlich untersuchten die Autoren die Schweiz, die einen stabilen EVC von etwa 50 % aufwies. EVC und zweite Dosisabdeckung gingen im Juli 2021 auseinander, aber die Schwankungen der Shannon-Entropie bewegten sich in einem begrenzten Bereich und nahmen ab, als der EVC 55 % überstieg.

Schlussfolgerungen

Basierend auf den Studienergebnissen schlugen die Forscher vor, dass ein EVC > 50 % durchgängig die genetische Vielfalt von SARS-CoV-2 effektiv unterdrücken könnte. Eine Abnahme der Wirksamkeit nach der zweiten Dosis ohne rechtzeitige Verabreichung von Auffrischungsimpfungen kann zu starken Schwankungen der viralen genetischen Diversität führen.

Da impliziert wird, dass SARS-CoV-2 mit seiner fortschreitenden Entwicklung bald endemisch werden könnte, wurde eine jährliche COVID-19-Impfung vorgeschlagen, ähnlich wie bei saisonalen Influenza-Impfungen. Darüber hinaus schlugen die Autoren vor, zusätzliche Auffrischungsimpfungen zu verabreichen, um einen EVC von über 50 % aufrechtzuerhalten.

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