Wie stark hat sich die Toxizität von Omicron verringert? Mehrere Studien aus der Praxis zeigen

„Die Virulenz von Omicron kommt der der saisonalen Grippe nahe“ und „Omicron ist deutlich weniger pathogen als Delta“. …… In letzter Zeit kursierten im Internet viele Nachrichten über die Virulenz des neuen mutierten Kronenstamms Omicron.

Seit dem Auftreten des Omicron-Mutantenstamms im November 2021 und seiner weltweiten Verbreitung werden Forschung und Diskussion zu Virulenz und Übertragung unvermindert fortgesetzt. Wie sieht das aktuelle Virulenzprofil von Omicron aus? Was sagt die Forschung dazu?

Verschiedene Laborstudien: Omicron ist weniger virulent
Tatsächlich ergab bereits im Januar 2022 eine Studie der medizinischen Fakultät Li Ka Shing der Universität Hongkong, dass Omicron (B.1.1.529) im Vergleich zum ursprünglichen Stamm und anderen mutierten Stämmen weniger pathogen sein könnte.
Es zeigte sich, dass der Omicron-Mutantenstamm die Transmembran-Serinprotease (TMPRSS2) nicht effizient nutzte, während TMPRSS2 die virale Invasion von Wirtszellen durch Spaltung des Spike-Proteins des neuen Coronavirus erleichtern konnte. Gleichzeitig beobachteten die Forscher, dass die Omicron-Replikation in den menschlichen Zelllinien Calu3 und Caco2 deutlich reduziert war.

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Im Mausmodell k18-hACE2 war die Omicron-Replikation sowohl in den oberen als auch in den unteren Atemwegen der Mäuse im Vergleich zum ursprünglichen Stamm und zum Delta-Mutanten reduziert und die Lungenpathologie war weniger schwerwiegend, während eine Omicron-Infektion weniger Gewichtsverlust und Sterblichkeit verursachte als beim ursprünglichen Stamm und den Alpha-, Beta- und Delta-Mutanten.
Daher kamen die Forscher zu dem Schluss, dass die Omicron-Replikation und Pathogenität bei Mäusen reduziert waren.

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Am 16. Mai 2022 veröffentlichte Nature eine Arbeit von Yoshihiro Kawaoka, einem führenden Virologen der Universität Tokio und der Universität Wisconsin, in der er erstmals in einem Tiermodell bestätigte, dass Omicron BA.2 tatsächlich weniger virulent ist als der vorherige Originalstamm.

Die Forscher wählten lebende, in Japan isolierte BA.2-Viren aus, um sie mit k18-hACE2-Mäusen und Hamstern zu infizieren. Dabei stellten sie fest, dass sowohl mit BA.2 als auch mit BA.1 infizierte Mäuse nach einer Infektion mit der gleichen Virusdosis signifikant niedrigere Virustiter in Lunge und Nase aufwiesen als bei der ursprünglichen Infektion mit dem neuen Kronenstamm (p < 0,0001).

Dieses Goldstandard-Ergebnis bestätigt, dass Omicron tatsächlich weniger virulent ist als der ursprüngliche Wildtyp. Im Gegensatz dazu gab es nach BA.2- und BA.1-Infektionen keinen signifikanten Unterschied in den Virustitern in Lunge und Nase der Tiermodelle.

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PCR-Viruslasttests zeigten, dass sowohl mit BA.2 als auch mit BA.1 infizierte Mäuse eine geringere Viruslast in Lunge und Nase aufwiesen als der ursprüngliche New-Crown-Stamm, insbesondere in der Lunge (p < 0,0001).

Ähnlich wie bei den Mäusen waren die in Nase und Lunge von mit BA.2 und BA.1 infizierten Hamstern nachgewiesenen Virustiter nach der „Inokulation“ mit der gleichen Virusdosis niedriger als beim ursprünglichen Stamm, insbesondere in der Lunge, und in der Nase von mit BA.2 infizierten Hamstern etwas niedriger als bei BA.1 – tatsächlich entwickelte die Hälfte der mit BA.2 infizierten Hamster keine Lungeninfektion.

Darüber hinaus wurde festgestellt, dass es bei den ursprünglichen Stämmen BA.2 und BA.1 nach der Infektion an einer Kreuzneutralisierung der Seren mangelte – was mit den Beobachtungen übereinstimmt, die bei Menschen in der realen Welt bei Infektionen mit verschiedenen neuen Kronenmutanten gemacht wurden.

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Daten aus der Praxis: Omicron verursacht seltener schwere Erkrankungen

In mehreren der oben genannten Studien wurde die verringerte Virulenz von Omicron in Labortiermodellen beschrieben. Gilt dies jedoch auch für die reale Welt?

Am 7. Juni 2022 veröffentlichte die WHO einen Bericht, in dem die Unterschiede im Schweregrad der Infektionen während der Omicron-Epidemie (B.1.1.529) im Vergleich zur Delta-Pandemie bewertet wurden.

Der Bericht umfasste 16.749 neue stationäre Patienten mit Herzinsuffizienz aus allen Provinzen Südafrikas, darunter 16.749 aus der Delta-Epidemie (2.8.2021 bis 3.10.2021) und 17.693 aus der Omicron-Epidemie (15.11.2021 bis 16.2.2022). Die Patienten wurden zudem in schwere, schwerwiegende und nicht schwerwiegende Fälle eingeteilt.

kritisch: Sie haben eine invasive Beatmung oder Sauerstoff und transnasalen Sauerstoff mit hohem Durchfluss oder eine extrakorporale Membranoxygenierung (ECMO) erhalten oder wurden während des Krankenhausaufenthalts auf die Intensivstation eingewiesen.
-schwer (schwer): Sauerstoff während des Krankenhausaufenthaltes erhalten
-nicht schwerwiegend: Wenn keine der oben genannten Bedingungen erfüllt ist, liegt bei dem Patienten eine nicht schwerwiegende Erkrankung vor.

Die Daten zeigten, dass in der Delta-Gruppe 49,2 % der Patienten mit schwerer Erkrankung, 7,7 % mit kritischem Verlauf und 28 % mit tödlichem Ausgang verstarben. In der Omicron-Gruppe hingegen waren es 28,1 % mit schwerer Erkrankung, 3,7 % mit kritischem Verlauf und 15 % mit tödlichem Ausgang. Die mittlere Verweildauer betrug in der Delta-Gruppe 7 Tage, in der Omicron-Gruppe hingegen 6 Tage.

Darüber hinaus analysierte der Bericht die Einflussfaktoren Alter, Geschlecht, Impfstatus und Komorbiditäten und kam zu dem Schluss, dass Omicron (B.1.1.529) mit einer geringeren Wahrscheinlichkeit schwerer und kritischer Erkrankungen (95 % KI: 0,41 bis 0,46; p < 0,001) und einem geringeren Risiko eines Todes im Krankenhaus (95 % KI: 0,59 bis 0,65; p < 0,001) verbunden war.

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Für die verschiedenen Subtypen von Omicron wurde in weiteren Studien auch deren Virulenz im Detail analysiert.

Eine Kohortenstudie aus Neuengland analysierte 20.770 Fälle von Delta, 52.605 Fälle von Omicron B.1.1.529 und 29.840 Fälle von Omicron BA.2 und stellte fest, dass der Anteil der Todesfälle bei Delta 0,7 %, bei B.1.1.529 0,4 % und bei BA.2 0,3 % betrug. Nach Berücksichtigung von Störfaktoren kam die Studie zu dem Schluss, dass das Sterberisiko bei BA.2 im Vergleich zu Delta und B.1.1.529 signifikant geringer war.

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Eine weitere Studie aus Südafrika untersuchte das Risiko eines Krankenhausaufenthalts und eines schweren Krankheitsverlaufs für Delta, BA.1, BA.2 und BA.4/BA.5. Die Ergebnisse zeigten, dass von den 98.710 in die Analyse einbezogenen Neuinfizierten 3.825 (3,9 %) ins Krankenhaus eingeliefert wurden, von denen 1.276 (33,4 %) einen schweren Krankheitsverlauf entwickelten.

Unter den mit den verschiedenen Mutationen infizierten Patienten entwickelten 57,7 % der Delta-infizierten Patienten (97/168) einen schweren Krankheitsverlauf, verglichen mit 33,7 % der BA.1-infizierten Patienten (990/2940), 26,2 % der BA.2-infizierten Patienten (167/637) und 27,5 % der BA.4/BA.5-infizierten Patienten (22/80). Die multivariante Analyse zeigte, dass die Wahrscheinlichkeit eines schweren Krankheitsverlaufs bei Delta-infizierten Patienten > BA.1 > BA.2, während die Wahrscheinlichkeit eines schweren Krankheitsverlaufs bei BA.4/BA.5-infizierten Patienten nicht signifikant von der bei BA.2-infizierten Patienten abwich.
Reduzierte Virulenz, aber Wachsamkeit erforderlich

Laborstudien und reale Daten aus mehreren Ländern haben gezeigt, dass Omicron und seine Subtypen weniger virulent sind und weniger wahrscheinlich schwere Erkrankungen verursachen als der ursprüngliche Stamm und andere mutierte Stämme.

Ein Übersichtsartikel in der Januarausgabe 2022 von The Lancet mit dem Titel „Milder but not mild“ stellte jedoch fest, dass Omikron-Infektionen zwar für 21 % der Krankenhauseinweisungen in der jüngeren südafrikanischen Bevölkerung verantwortlich sind, der Anteil der Ausbrüche mit schweren Erkrankungen in Bevölkerungsgruppen mit unterschiedlichem Infektions- und Impfgrad jedoch wahrscheinlich zunimmt. (Dennoch hatten in dieser im Allgemeinen jungen südafrikanischen Bevölkerung 21 % der mit der Omikron-Variante von SARS-CoV-2 infizierten Krankenhauspatienten einen schweren klinischen Verlauf. Dieser Anteil könnte bei Ausbrüchen in Bevölkerungsgruppen mit anderer demografischer Zusammensetzung und geringerer infektions- oder impfbedingter Immunität ansteigen und erhebliche Auswirkungen haben.)

Am Ende des oben genannten WHO-Berichts stellte das Team fest, dass trotz der verringerten Virulenz des vorherigen Stamms fast ein Drittel der hospitalisierten Omicron-Patienten (B.1.1.529) einen schweren Krankheitsverlauf entwickelten und dass die verschiedenen neuen Kronenmutanten weiterhin eine hohe Morbidität und Mortalität bei älteren, immungeschwächten oder ungeimpften Bevölkerungsgruppen verursachten. (Wir möchten außerdem darauf hinweisen, dass unsere Analyse nicht als Unterstützung der Erzählung von der „milden“ Variante angesehen werden sollte. Fast ein Drittel der hospitalisierten Omicron-Patienten entwickelte einen schweren Krankheitsverlauf und 15 % starben; Zahlen, die nicht unerheblich sind……Unter gefährdeten Bevölkerungsgruppen, d. h. Patienten in extremen Altersgruppen, in Bevölkerungsgruppen mit hoher Komorbiditätslast, bei gebrechlichen Patienten und unter Ungeimpften, trägt COVID-19 (alle VOCs) weiterhin zu erheblicher Morbidität und Mortalität bei.)

Frühere Daten von Omicron, als es die fünfte Welle der Pandemie in Hongkong auslöste, zeigten, dass es bis zum 4. Mai 2022 während der fünften Welle 9115 Todesfälle bei 1192765 Neuinfektionen gab (eine rohe Sterblichkeitsrate von 0,76 %) und eine rohe Sterblichkeitsrate von 2,70 % für Menschen über 60 Jahre (etwa 19,30 % dieser Altersgruppe waren ungeimpft).

Im Gegensatz dazu sind nur 2 % der Neuseeländer über 60 Jahre ungeimpft, was in hohem Maße mit einer niedrigen Rohsterblichkeitsrate von 0,07 % bei der neuen Kronenepidemie korreliert.

Obwohl oft argumentiert wird, dass Newcastle in Zukunft zu einer saisonalen, endemischen Krankheit werden könnte, gibt es wissenschaftliche Experten, die eine andere Ansicht vertreten.

Drei Wissenschaftler der Universität Oxford und der Gemeinsamen Forschungsstelle der Europäischen Union sind der Ansicht, dass der geringere Schweregrad von Omicron lediglich ein Zufall sein könnte und dass die anhaltend schnelle Antigenentwicklung (Antigen-Evolution) neue Varianten hervorbringen könnte.

Im Gegensatz zu Immunflucht und Übertragbarkeit, die einem starken Evolutionsdruck unterliegen, ist Virulenz meist nur ein Nebenprodukt der Evolution. Viren entwickeln sich, um ihre Verbreitungsfähigkeit zu maximieren, was auch zu einer Zunahme der Virulenz führen kann. So kann beispielsweise eine Erhöhung der Viruslast zur Erleichterung der Übertragung dennoch zu schwereren Erkrankungen führen.

Darüber hinaus richtet die Virulenz während der Ausbreitung eines Virus nur sehr begrenzten Schaden an, wenn die durch das Virus hervorgerufenen Symptome überwiegend erst im späteren Verlauf der Infektion auftreten. Dies ist beispielsweise bei Grippeviren, HIV- und Hepatitis-C-Viren der Fall, um nur einige zu nennen. Diese Viren haben viel Zeit, sich auszubreiten, bevor sie ernsthafte Folgen verursachen.

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Unter solchen Umständen dürfte es schwierig sein, die Entwicklung des neuen mutierten Stamms der Krone anhand der geringeren Virulenz von Omicron vorherzusagen. Die gute Nachricht ist jedoch, dass der neue Kronen-Impfstoff bei allen mutierten Stämmen ein geringeres Risiko schwerer Erkrankungen und Todesfälle gezeigt hat. Eine drastische Erhöhung der Impfraten in der Bevölkerung bleibt in diesem Stadium ein wichtiger Weg zur Bekämpfung der Epidemie.
Danksagung: Dieser Artikel wurde von Panpan Zhou, PhD, Tsinghua University School of Medicine und Postdoctoral Fellow, Scripps Research Institute, USA, professionell geprüft.
Omicron Antigen-Selbsttest-Reagenz für zu Hause