Universitätsmedizin Mainz

Aufdeckung von Mutationen des Coronavirus

Die Universitätsmedizin Mainz arbeitet zusammen mit Partnern der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) und der Firma StarSEQ GmbH intensiv an der Aufdeckung von genetischen Veränderungen (Mutationen) des Coronavirus.

Mutationen des Coronavirus

Labore, die SARS-CoV-2-Diagnostik vornehmen, sollen nach Möglichkeit bei fünf bis zehn Prozent der positiven PCR-Proben die entsprechenden Genomdaten erstellen und an das Robert Koch-Institut übermitteln. | dusanpetkovic1 - stock.adobe.com

Seit Ausbruch der SARS-CoV-2-Pandemie sind Forscher auf diverse Virusvarianten gestoßen. In Deutschland sind bislang folgende Varianten aufgetreten: die zuerst in Großbritannien entdeckte Variante B.1.1.7, die zunächst in Südafrika aufgespürte Mutation B.1.351 und die aus Brasilien stammende Variante B.1.1.28 P.1. Nach dem derzeitigen Stand sind sowohl die britische als auch die südafrikanische Variante besonders ansteckend. Zudem kann sich durch Mutationen infolge von Genomveränderungen die Wirkung von Impfstoffen gegen das Virus verschlechtern.

Die Suche nach den vermehrt auftretenden SARS-CoV-2-Varianten B.1.1.7 und B.1.351, nach denen nun mittels Vollgenomsequenzierung und auf spezifische Mutationen ausgerichtete PCR-Untersuchungen gefahndet wird, fordert die Labore besonders.

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Das Auftreten potenziell hochinfektiöser Virusvarianten war ein ausschlaggebender Grund für die Ausweitung des bundesweiten Lockdowns; daher ist das Thema auch politisch brisant. Die möglichst flächendeckende und frühzeitige Aufdeckung von Mutationen kann dazu beitragen, die Verbreitung von Virusvarianten zu überwachen, um das Infektionsgeschehen einzudämmen. Außerdem wird das Wissen über vorkommende Virusvarianten gebraucht, um Impfstoffe dynamisch und im Verlauf anpassen zu können.

Bundesweite Genomsequenzierung der Viren

Um einen besseren Überblick über die sich in Deutschland verbreitenden Varianten des Coronavirus zu bekommen, will die Bundesregierung die bundesweite Genomsequenzierung der Viren fördern. Am 19. Januar 2021 ist daher die Coronavirus-Surveillanceverordnung (CorSurV) in Kraft getreten. Danach sollen Labore und Einrichtungen, die SARS-CoV-2-Diagnostik vornehmen, nach Möglichkeit bei fünf bis zehn Prozent der positiven PCR-Proben die entsprechenden Genomdaten erstellen und an das Robert Koch-Institut übermitteln.

„Die Kooperation der Johannes Gutenberg-Universität Mainz und ihrer Universitätsmedizin mit StarSEQ, einem Spin-off der JGU, ist ein erneutes Beispiel für die wichtige Verknüpfung von universitärer Forschung und dienstleistungsorientierter technischer Kompetenz“, betont Univ.-Prof. Dr. Georg Krausch, Präsident der Johannes Gutenberg-Universität Mainz. „Die enge Zusammenarbeit der Kooperationspartner und der Austausch methodischer, bioinformatischer und analytischer Expertise bringen die Forschung zum Wohle aller entscheidend voran – nicht nur, aber insbesondere in Zeiten einer Pandemie.“

Next Generation Sequencing

An dem neuen rheinland-pfälzischen Sequenzierungsstandort kommt unter anderem das sogenannte Next Generation Sequencing (NGS) zum Einsatz. Dabei handelt es sich um eine der modernsten Technologien zur Genomsequenzierung, die besonders hohe Geschwindigkeiten und Probendurchsätze erlaubt. Mehrere Hundert Virusgenome können dabei innerhalb von wenigen Tagen sequenziert werden. Mithilfe der Vollgenomsequenzierung können nicht nur bereits bekannte Virusvarianten identifiziert, sondern auch neue Mutationen entdeckt werden.

„Die Gründung dieser hochkarätigen Kooperation zur gemeinsamen SARS-CoV-2-Vollgenomsequenzierung unterstreicht die Rolle, die wir als Universitätsmedizin im Rahmen der Pandemiebekämpfung einnehmen“, sagt Univ.-Prof. Dr. Norbert Pfeiffer, Vorstandsvorsitzender und Medizinischer Vorstand der Universitätsmedizin Mainz. „Wir freuen uns über die interdisziplinäre Zusammenarbeit hochkompetenter Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in einem Forschungsteam.“

Direkter Zugang zu einer umfangreichen Datenbasis

Die Kooperationspartner planen, den gemeinsamen Sequenzierungsstandort in mehreren Stufen auszubauen. Aktuell werden positive Proben von Patientinnen und Patienten der Universitätsmedizin sowie aus dem von der Universitätsmedizin Mainz betriebenen COVID-19-Testzentrum, das für die Stadt Mainz und den Landkreis Mainz-Bingen zuständig ist, untersucht.

Der cermöglicht dabei eine gezielte Auswahl der Proben für die Vollsequenzierung. Im Laufe des Februars soll die Einsendung positiver Proben auf das gesamte Bundesland Rheinland-Pfalz und auch über die Landesgrenzen hinaus ausgeweitet werden.
 
 
Quelle: JGU, 05.02.2021