Bay-VOC

Molekulargenetisches SARS-CoV-2 Überwachungsnetzwerk in Bayern

Hintergrund

Einige SARS-CoV-2-Varianten breiten sich derzeit so schnell in der Bevölkerung aus, dass sie innerhalb kürzester Zeit häufiger als alle anderen Varianten für Neuinfektionen verantwortlich sind. Solche aus Sicht des Gesundheitssystems besorgniserregenden Virusvarianten werden auch als "Variants of Concern (VOC)" bezeichnet und können unter anderem folgende Eigenschaften haben:

  • Schnellere Ausbreitung in der Bevölkerung durch höhere Ansteckungsraten
  • Stärkere Krankheitssymptome bei Infizierten
  • Reduzierte Wirksamkeit vorhandener Impfstoffe
  • Gesteigertes Risiko von Reinfektionen
  • Verringerte Wirksamkeit vorhandener Therapien
  • Gefahr der (Über)-Belastung der Versorgungssysteme im Gesundheitswesen

Bereits im März/April 2020 verdrängten Viren mit der Mutation D614G (B1, B1*, B1.1.1) innerhalb weniger Wochen alle bisherigen Varianten. Anfang 2021 setzte sich dann die Virusvariante B.1.1.7 (auch als Alpha VOC bezeichnet) zunehmend in Deutschland und vielen Ländern der Welt durch. Seit Mai 2021 breitet sich nun die erstmals in Indien beobachtete Virusvariante B.1.617.2 (Delta VOC) aus und ist Anfang Juli 2021 die dominierende Variante in Bayern und Deutschland geworden.

Zentral für die Bekämpfung der Ausbreitung von SARS-CoV-2 ist die rasche Identifizierung von VOCs bei Neuinfektionen als Grundlage für Maßnahmen zur Eindämmung (u.a. Meldepflicht, Quarantänemaßnahmen). Dazu ist es wichtig, die Virusvarianten in der Bevölkerung möglichst genau zu charakterisieren. Auch müssen die genetischen Veränderungen in diesen VOCs regelmäßig auf eine mögliche Verminderung der Leistungsfähigkeit von Testsystemen, wie PCR- oder Antigen-Tests, hin untersucht werden.

Das Bay-VOC-Initiative bündelt die virologisch-infektionsepidemiologische Expertise im Freistaat Bayern: Gemeinsam erheben die virologischen Institute an allen bayerischen Universitätskliniken und Universitäten zusammen mit dem Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit (LGL) detaillierte Informationen über VOCs von SARS-CoV-2 in Bayern, werten diese aus und verwirklichen gemeinsam wissenschaftliche Projekte. Die erhobenen bayerischen SARS-CoV-2-Sequenzdaten werden von den teilnehmenden Laboren auch direkt an das Robert-Koch-Institut (RKI) übertragen, wo sie für die Surveillance auf nationaler Ebene zur Verfügung stehen.

Die Erkennung und Eingrenzung neuer Virusvarianten hat oberste Priorität, um frühzeitig Kontrollmaßnahmen zu ergreifen. Für diese molekulargenetische Surveillance werden Gesamtgenome von SARS-CoV-2 aus dem Abstrichmaterial einzelner Patienten sequenziert. Durch die technisch aufwändige Sequenzierung des Vollgenoms können Virusvarianten genauer als mit jedem anderen verfügbaren Verfahren untersucht werden. Dabei wird die genetische Information durch modernste molekularbiologische Verfahren erfasst und alle Mutationen im SARS-CoV-2-Genom erfasst.

Bekannte, neu entstandene oder sich schnell ausbreitende VOCs werden eindeutig identifiziert, die Ausbreitungs-Gebiete und Dynamik sowie Übertragungswege können so durch den Öffentlichen Gesundheitsdienst besser nachverfolgt werden. Daraus lassen sich unter anderem auch stammesgeschichtliche Beziehungen (Abstammung) einzelner Erregerisolate untereinander abbilden und ganz neue Varianten rasch identifizieren. Somit istdie molekulargenetische Surveillance global, national und regional die Voraussetzung für eine Früherkennung von SARS-CoV-2-Varianten mit erhöhtem Ausbreitungs- und Risikopotential.

Ziele
Entwicklung eines molekulargenetischen Surveillance Netzwerks für SARS-CoV-2 in Bayern
Kontinuierliche Erhebung und Verknüpfung klinischer Metadaten in Verbindung mit phylogenetischen Analysen um Aussagen über lokale Transmission und Virulenz treffen zu können.
Studienkohorten zum klinisch-epidemiologischen Follow-up von Patienten
Longitudinale Untersuchungen von hospitalisierten und ambulanten COVID-19 Patient*innen an den Universitätskliniken.
Aufbau einer digitalen bayerischen VOC-Analyseplattform für SARS-CoV-2 Varianten
Bereitstellung von molekularen Sequenzierungen sowie klinisch-epidemiologischen Daten in einer zentralen bayerischen Plattform. Auf dieser Basis können Auswertungen und ad-hoc Risikobewertungen zur evidenzbasierten Information über potentielle VOCs duchgeführt werden. Diese dienen als Grundlage für gesundheitspolitische Entscheidungen und Infektionsschutzmaßnahmen in Bayern.
Projektpartner
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit (LGL)
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit (LGL)
Ludwig-Maximilians-Universität München
Technische Universität München
Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg
Julius-Maximilians-Universität Würzburg
Universität Augsburg
Universität Regensburg