2  SARS-COV-2

SARS-CoV-2 trat als neuer Erreger erstmalig Ende 2019 auf und wurde zuerst in Wuhan, China, identifiziert. Mit dem Beginn des Jahres 2020 breitete sich das Virus exponentiell auf der ganzen Welt aus und im März 2020 stufte die Weltgesundheitsorganisation (WHO) die Verbreitung von SARS-CoV-2 offiziell als Pandemie ein. Bei SARS-CoV-2 handelt es sich um ein umhülltes, einzelsträngiges Ribonukleinsäure-/Ribonucleic-Acid-(RNA-)Virus mit positiver Polarität, welches zur Gattung der Betacoronaviren zählt. Es ist das siebte bekannte humanpathogene Virus der Corona-Familie, von denen das Middle East Respiratory Syndrome CoV (MERS-CoV) sowie SARS-CoV und SARS-CoV-2 schwere Krankheitsverläufe verursachen können. Auch wenn der genaue Ursprung des Virus aktuell noch nicht vollständig geklärt ist, ist eine zoonotische Virusübertragung wahrscheinlich und vermutlich am ehesten von Fledermaus und Pangolin ausgehend [Andersen et al. 2020, Funk et al. 2020, Lu et al. 2020]. Der Hauptübertragungsweg bei Menschen ist die respiratorische Aufnahme virushaltiger Partikel über die Luft durch Aerosole [Wang et al. 2021].

Das Genom von SARS-CoV-2 kodiert sowohl für nichtstrukturelle Proteine, die für die RNA-Replikation zuständig sind, als auch für vier Strukturproteine (Nukleokapsid-Protein, Membran-Protein, Hüll-Protein und Spike-Protein). Die Membran-, Hüll- und Spike-Proteine sind in die Virusmembran eingelagert, die das Nukleokapsid umhüllt, welches sich aus dem N-Nukleokapsid-Protein und der RNA zusammensetzt (Abbildung 1). Das Spike-Protein ist für den Eintritt in die Wirtszelle essenziell und besteht aus den zwei Untereinheiten S1 und S2. Die S1-Untereinheit enthält u. a. die Receptor Binding Domain (RBD), die an den transmembranären Angiotensin-Converting-Enzyme-2-(ACE2-)Rezeptor der Wirtzelle bindet, um in diese zu gelangen. Unterstützt wird dieser Prozess durch Proteasen wie Transmembrane Protease Serine Subtype 2 (TMPRSS 2). Die S2-Untereinheit vermittelt danach die Fusion von Virushülle und Zellmembran, es kommt zur Freisetzung der viralen RNA und der Replikationszyklus wird gestartet (Abbildung 1) [Funk et al. 2020, Jackson et al. 2022]. Sowohl der Rezeptor ACE2 als auch die Protease TMPRSS2 werden auf hohem Niveau im Nasenepithel koexprimiert, was vermutlich sowohl die Vermehrung als auch die Ausscheidung von SARS-CoV-2 in den oberen Atemwegen erklärt [Sungnak et al. 2020].

Im Verlauf der Pandemie wurden sowohl weltweit als auch in Deutschland verschiedene Virusvarianten von SARS-CoV-2 beobachtet. Virusvarianten, die die Mutation D614G (Aminosäuren-Austausch von Asparaginsäure durch Glycin an Position 614) im Spike-Protein aufweisen, waren zu Beginn der Pandemie noch selten, haben seitdem jedoch zugenommen. Durch diese Mutation wurde die Infektiosität von SARS-CoV-2 deutlich erhöht; eine Erhöhung des Risikos für schwere klinische Verläufe war jedoch nicht nachzuweisen [Hou et al. 2020, Korber et al. 2020].

SARS-CoV-2-Varianten, von denen ein negativer Einfluss auf die Epidemiologie (erhöhte Übertragbarkeit), die klinische Präsentation, die Effektivität von Gegenmaßnahmen, diagnostische Nachweismethoden, Impfstoffe oder Therapeutika ausgeht, werden von der WHO als Variants of Concern (VOC) eingestuft. Die WHO hat bisher fünf SARS-CoV-2-Varianten als VOC kategorisiert und seit November 2021 ist weltweit die Omikron-Variante mit ihren unterschiedlichen Sublinien vorherrschend (Stand Februar 2023) [WHO 2023].