Das schnell mutierende Coronavirus birgt das Risiko unzuverlässiger Tests: U von Manitoba-Forschern

Forscher der Universität von Manitoba warnen davor, dass Tests zu falsch negativen Ergebnissen führen und die Bemühungen um die Herstellung eines Impfstoffs vereitelt werden könnten, wenn Wissenschaftler die Veränderungen des schnell mutierenden Virus, das COVID-19 verursacht, nicht kontinuierlich verfolgen.

Die Forscher von Manitoba haben Daten von Patienten auf der ganzen Welt zusammengestellt, um genetische Variationen des Coronavirus, technisch bekannt als SARS-CoV-2, in verschiedenen geografischen Regionen festzustellen. Sie fanden 146 Varianten oder “genetische Fußabdrücke”.

Als Länder auf der ganzen Welt ihre Grenzen sperrten, um die Ausbreitung der Pandemie zu verlangsamen, begann sich das Virus in diesen Ländern anders zu entwickeln, sagte Dr. Carlos Farkas, ein Postdoktorand der U of M, der die Studie leitete.

Die Varianten sind signifikant, da bei den zum Nachweis des neuen Coronavirus verwendeten Tests kleine DNA-Stücke, sogenannte Primer, verwendet werden, die an die Virussequenz binden und das Signal von genetischem Material in der Patientenprobe verstärken.

“Das Problem ist, dass Sie das Virus immer noch haben können, aber mit Varianten, und wahrscheinlich werden diese Primer diesen unterschiedlichen Virusstamm nicht amplifizieren können”, sagte Farkas.

“Das ist ein Problem und könnte das falsche Negativ erklären, das wir tatsächlich weltweit sehen.”

Carlos Farkas, ein Postdoktorand an der Universität von Manitoba, leitete das Team, das geografische Unterschiede in der genetischen Sequenz des Coronavirus untersuchte, das COVID-19 verursacht. (Eingereicht von Carlos Farkas)

Neue Primer benötigt

Zum Beispiel fanden die Forscher heraus, dass im Bundesstaat Washington, einem der ersten US-Bundesstaaten, in denen das Virus entdeckt wurde, das Virus einen deutlichen Fußabdruck aufwies, der sich von den in Europa oder Asien entnommenen Proben unterschied.

“Da sich SARS-CoV-2 schnell ändert, sollten sich die Forscher seiner aktuellen lokalen viralen Fußabdrücke bewusst sein, um DNA-Primer zu entwickeln, die nicht an Regionen des Virus binden, die sich geändert haben”, so Dr. Jody Haigh, ein Co-Mitarbeiter Autor der Studie, sagte in einer Pressemitteilung.

“Andere Regionen des Virus, die diese Änderungen nicht zeigen, sollten zum Entwerfen von Primern verwendet werden.”

Die Forscher fanden zwei spezifische Varianten des Virus, die durch den gemeinsamen Test der US-amerikanischen Zentren für die Kontrolle von Krankheiten, den Farkas als “Goldstandard” bezeichnete, unentdeckt bleiben könnten.

Ein Mitarbeiter des Gesundheitswesens führt am Dienstag, den 21. April 2020, einen Test in einem COVID-19-Assessment-Center im Etobicoke General Hospital in Toronto durch. (Nathan Denette / Die kanadische Presse)

Die Variationen könnten bedeuten, dass ein Impfstoff, der zur Verhinderung des Virus in einem Land verwendet wird, möglicherweise nicht gegen ein Virus aus einer anderen Region wirkt, sagte er.

Einer der Gründe, warum das Coronavirus so schnell mutiert, ist seine Zusammensetzung.

Anstatt wie ein Papillomavirus aus DNA zu bestehen, besteht das neuartige Coronavirus aus RNA, die weniger stabil ist, sagte Farkas.

“Die Mutationsrate ist also höher als bei DNA-Viren”, sagte er. “Es mutiert, entwickelt sich sehr schnell und das ist das Problem. … Sie können kein einziges Virus oder keinen einzigen Impfstoff einfangen.”

Körperliche Distanz bewahren

In Ermangelung eines lebensfähigen Impfstoffs sagte Farkas, es sei wichtig, dass die Menschen eine physische Distanz einhalten, um die Ausbreitung des Virus zu begrenzen. Je mehr Menschen es verbreitet, desto größer sind die Chancen, dass es mutiert und seine Varianten weitergibt.

Die Anzahl der in dieser Studie enthaltenen Varianten repräsentiert nur etwa 50 Datensätze von Beginn der Pandemie bis zum 27. März.

Farkas und sein Team durchlaufen derzeit 8.000 neue Datensätze und er erwartet, dass die Gesamtzahl der Varianten von SARS-CoV-2 viel höher ist und kontinuierlich wächst.

Die Peer-Review-Studie, die in Zusammenarbeit mit einem Virologielabor in Chile durchgeführt wurde, wurde in PeerJ – dem Journal of Life and Environmental Sciences – veröffentlicht.

Das Studienteam erhielt kürzlich Finanzmittel für die Entwicklung von Online-Tools zur Verfolgung genetischer Variationen und zur Entwicklung neuer Testprimer, mit denen Abschnitte der genetischen Sequenz vermieden werden, die sich ändern können.

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