Die neue, von der Weltgesundheitsorganisation als besorgniserregend eingestufte Coronavirus-Variante Omikron hat die Wissenschaft überrascht. Nicht in der Hinsicht, dass sie überhaupt entstanden ist, denn inzwischen ist bekannt, dass Sars-CoV-2 wie andere Viren regelmäßig mutiert. Vielmehr sei es das „Ausmaß der Veränderungen bei dieser Variante in dieser Phase der Pandemie“, das überraschend sei, sagte Jörg Timm, Leiter des Instituts für Virologie am Universitätsklinikum Düsseldorf, vergangene Woche im Gespräch mit dem RedaktionsNetzwerk Deutschland (RND).

Omikron besitzt mehr als 30 Mutationen am Spike-Protein, welches auf der Oberfläche des Erregers sitzt und ihm dabei hilft, in die menschlichen Zellen einzudringen. Diese Veränderungen könnten die Mutante leichter übertragbar machen. Aktuelle Modellierungen aus Südafrika, wo Omikron Ende November erstmals entdeckt wurde, zeigen, dass sich die neue Variante dort doppelt so schnell verbreitet wie ihr Vorgänger Delta. Möglich ist auch, dass sie sich zu einer Immun-Escape-Variante entwickelt. Das würde bedeuten, dass die Virusvariante in der Lage ist, auch geimpfte Personen zu infizieren. Inwieweit Omikron tatsächlich die Wirkung der Corona-Impfstoffe abschwächt, sollen nun Labortests klären.

Die vielen Mutationen bei der Virusvariante werfen nicht nur Fragen zur Wirksamkeit der Impfstoffe oder zur Krankheitsschwere auf. Was die Wissenschaft gleichermaßen umtreibt, ist die Frage: Wie konnte Omikron überhaupt entstehen?

Omikron ist parallel zu Delta und Alpha entstanden

„Es ist noch etwas mysteriös, wie Omikron plötzlich aus dem Nichts kam“, sagte Timm. Allzu plötzlich ist die Virusvariante, die der nordrhein-westfälische Virologe als „Ausreißer“ bezeichnet, wohl aber nicht entstanden. Der Stammbaum von Omikron reicht mehrere Monate zurück, wie Daten der Nextstrain-Datenbank zeigen, in die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit Ergebnisse zu Virussequenzierungen einspeisen.

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„Nach derzeitigem Kenntnisstand hat sich eine frühe Form von Omikron schon vor der Entstehung von Alpha und Delta als eigener Virustyp entwickelt“, sagte Wolfgang Preiser von der Stellenbosch University in der Nähe von Kapstadt am vergangenen Samstag. Er ist Mitglied des Forschungskonsortiums, das die Variante entdeckt hat. Omikron sei nicht aus einer der früheren besorgniserregenden Varianten entstanden, sondern habe sich vermutlich parallel über mehrere Monate unbemerkt weiterentwickelt, so der Forscher. „Die Frage ist: Wieso blieb Omikron so lange verborgen und legt erst jetzt los? Fehlten noch ein, zwei Mutationen, um sich schnell verbreiten zu können?“ Die bislang ältesten bekannten Nachweise der Variante stammen aus der ersten Novemberhälfte.

Virusvariante könnte von Tieren stammen

Der genaue Ursprung der Coronavirus-Variante bleibt ein Rätsel. Inzwischen gibt es drei Theorien dazu, wie Omikron entstanden sein könnte. Die Erste lautet: Die Mutante hat sich in einem tierischen Wirt entwickelt, zum Beispiel in einem Nagetier, von dem sie schließlich auf den Menschen übergesprungen ist. Diese Theorie ist keine unbekannte. So erklären sich Expertinnen und Experten auch, warum sich anfangs überhaupt Menschen mit Sars-CoV-2 infizieren konnten.

Dass auch Tiere anfällig für Sars-CoV-2 sein können, konnten Fachleute inzwischen mehrfach belegen. So hatten dänische Forscherinnen und Forscher im vergangenen Jahr etwa eine mutierte Version des Coronavirus bei Nerzen nachgewiesen, mit der sich zahlreiche Menschen infiziert hatten. Es ist also nicht ungewöhnlich, dass sich der Erreger in Tieren weiterentwickelt. Dafür würden auch die neuen und zum Teil einzigartigen Mutationen bei Omikron sprechen, die die Virusvariante von anderen deutlich unterscheidet.

Spielt HIV ein Rolle?

Allerdings lassen sich die Veränderungen des Virus genauso gut mit einer Evolution im menschlichen Körper erklären – die statistisch sogar wahrscheinlicher ist. Experten wie Richard Lessells, ein Forscher für Infektionskrankheiten an der Universität von KwaZulu-Natal in Südafrika, gehen davon aus, dass Omikron bei einem Menschen mit geschwächtem Immunsystem entstanden sein könnte. Etwa bei einem oder einer HIV-Erkrankten. Das Humane Immundefizienz-Virus (HIV), das die Krankheit Aids auslöst, ist in Afrika weit verbreitet.

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Mit ihrer Immunabwehr schaffen es Immungeschwächte meist nicht, das Coronavirus loszuwerden. Der Erreger verweilt somit über längere Zeit im Körper, während das Immunsystem weiterhin Druck ausübt und das Virus so dazu zwingt, zu mutieren. Lessells berichtete in einer Studie, die Anfang Juni auf dem Preprint-Server medRxiv erschienen ist und noch von unabhängigen Fachleuten überprüft werden muss, von einer HIV-Patientin aus Südafrika, bei der eine Infektion mit Sars-CoV-2 mehr als sechs Monate lang nachweisbar gewesen sei. Bei Genomsequenzierungen habe sich schließlich gezeigt, dass das Coronavirus mutierte.

„In der Vergangenheit hat man bei immunsupprimierten Menschen mit einer sogenannten chronischen Sars-CoV-2 Infektion – also einer Infektion, die über mehrere Wochen geht – beobachtet, dass sich das Virus über die Zeit hinweg verändert“, bestätigte auch Adam Grundhoff vom Leibniz-Institut für Experimentelle Virologie vergangene Woche im RND-Interview. „Ich halte es allerdings nicht für die wahrscheinlichste Hypothese, dass Omikron in einem Menschen mit einem unterdrückten Immunsystem entstanden ist.“

Gegen diese Theorie spreche die Vielzahl an Mutationen bei Omikron. „In einem HIV-Infizierten oder einem anderen immunsupprimierten Patienten, der im Krankenhaus behandelt wird, würde ich vielleicht ein paar dieser Mutationen erwarten, aber nicht diese Menge“, sagte Grundhoff. „Auch die Tatsache, dass diese Mutationen an Stellen liegen, die eine Immunflucht suggerieren, spricht gegen die Hypothese. Schließlich übt das unterdrückte Immunsystem von HIV-Erkrankten kaum Druck auf Coronaviren aus, eine Immunflucht zu entwickeln.“ Selbst bei Erkrankten, die mit Antikörpermedikamenten behandelt werden würden, sei nicht mit derart vielen Mutationen zu rechnen.

Drosten: Omikron könnte sich während Winterwelle im südlichen Afrika entwickelt haben

Aus der Sicht des Hamburger Virologen sei es wahrscheinlicher, dass Omikron aus einer menschlichen Population stammt, die etwas isoliert gewesen ist und in der viele bereits genesen und immun gewesen sind. „Das heißt, dass das Virus in einer relativ kleinen Population über längere Zeit einem hohen Druck ausgesetzt war und deshalb eine Immunflucht entwickelt hat“, so Grundhoff.

Diese Theorie favorisiert ebenfalls der Virologe Christan Drosten von der Berliner Charité. „Ich gehe davon aus, dass es sich nicht in Südafrika entwickelt hat, wo derzeit viele Sequenzierungen durchgeführt werden, sondern irgendwo im südlichen Afrika während der Winterwelle“, sagte er dem „Science“-Magazin. „Dort gab es lange Zeit viele Infektionen, und für die Entwicklung eines solchen Virus ist ein enormer evolutionärer Druck erforderlich.“

Allerdings gibt es auch hier wieder Expertinnen und Experten, die diese Hypothese infrage stellen. „Ich bin mir nicht sicher, ob es wirklich einen Ort auf der Welt gibt, der so isoliert ist, dass diese Art von Virus über einen so langen Zeitraum übertragen werden kann, ohne dass es an verschiedenen Orten auftaucht“, merkte etwa Andrew Rambaut, Professor für Molekulare Evolution an der University of Edinburgh, an.

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Es ist ebenso möglich, dass Omikron unter anderen Umständen entstanden ist, also keine der drei Theorien zutreffend ist. Denn Menschen mit gesundem Immunsystem können ebenfalls Wirte für Mutationen sein, wenn sie nur lange genug mit dem Virus infiziert sind. Wann sich genaue Aussagen zum Ursprung von Omikron treffen lassen, bleibt indes weiter unklar. Feststeht: Selbst beim ursprünglichen Coronavirus Sars-CoV-2, das Ende Dezember 2019 im chinesischen Wuhan entdeckt wurde, ist nach wie vor nicht hundertprozentig klar, wie es auf den Menschen übergesprungen ist. Auch hierzu gibt es einige Theorien – wobei Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler einen tierischen Ursprung für am wahrscheinlichsten halten.

mit dpa