Entstehung und Herkunft von SARS-CoV-2-Mutationen -Intrahost SARS-CoV-2 genetische Diversität bei immunkompetenten und immunsupprimierten Patienten

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Martin Aepfelbacher; Professorin Dr. Nicole Brigitte Fischer; Professor Dr. Adam Grundhoff
• Fachliche Zuordnung: Virologie
• Förderung: Förderung von 2021 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 466172229

Das Auftreten von SARS-CoV-2-Varianten mit potenziell erhöhter Übertragbarkeit (insbesondere die britische Variante VOC202012/01 und die südafrikanische Variante 501.V2) unterstreicht die Bedeutung von Maßnahmen, die neben der Genomüberwachung auch ein besseres Verständnis der Entstehung und Verbreitung von Varianten zum Ziel haben. In diesem Zusammenhang führte die Beobachtung einer ungewöhnlich hohen Anzahl von Mutationen in VOC202012/01 zu der Annahme, dass sich diese Variante möglicherweise in einem Patienten mit einer chronischen SARS-CoV-2 Infektion, z. B. eines immunsupprimierten Patienten unter antiviraler Therapie, entwickelt haben könnte. Die Dynamik, mit der sich neue Varianten während einer Infektion und nachfolgender Übertragungsereignisse entwickeln oder manifestieren ist jedoch nicht ausreichend erforscht. In diesem Antrag werden wir uns daher mit dem Ursprung von SARS-CoV-2-Varianten befassen, indem wir systematisch und umfassend die Entstehung und Übertragbarkeit von Varianten in einer signifikanten Anzahl von Proben aus lokalen Infektionsclustern untersuchen. Diese Daten werden wir dann der Analyse genomischer Intra-Host-Diversität in Verlaufsproben von hospitalisierten Patienten mit einer SARS-CoV-2 Langzeitinfektion (40-140 Tage) gegenüberstellen. Neben Probensammlungen des Universitätsklinikums Hamburg Eppendorf (UKE) werden diese Arbeit insbesondere eine SARS-CoV-2-Genom-Surveillance-Plattform nutzen, die bereits in enger Zusammenarbeit mit den lokalen Gesundheitsbehörden von UKE und Heinrich-Pette Institut (HPI) etabliert wurde. Die Plattform hat bisher bereits mehr als 1.400 Volllängen-SARS-CoV-2-Sequenzen eines Querschnittes der Hamburger Allgemeinbevölkerung bestimmt, und wird bis Juni 2021 voraussichtlich weitere ~4.500 Genom-Sequenzen einschließen. Wir erwarten, dass unsere Daten einen wichtigen Beitrag zum Verständnis der Entstehung komplexer Varianten wie VOC202012/01 und 501.V2 leisten werden. Erst nach der Identifizierung der genauen Mechanismen und Patientenpopulationen, welche die Evolution potenziell bedenklicher Varianten fördern, werden wir in der Lage sein, deren Entstehung und Ausbreitung z. B. durch optimiertes Hygienemanagement und/oder optimierte Behandlungsschemata einzudämmen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen