„Goldlöckchen-Virus“: Delta besiegt alle Rivalen, während Wissenschaftler versuchen, seine Tricks zu verstehen

Der Variantenkampf in den USA ist vorbei. Delta hat gewonnen.

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Seit Ende letzten Jahres wird das Land von einer Reihe von Coronavirus-Varianten überrannt, von denen jede ihre eigene Reihe von Mutationen aufweist, die leicht unterschiedliche Virusmerkmale verleihen. Für einen Großteil dieses Jahres sah die Alpha-Variante – offiziell als B.1.1.7 bekannt und erstmals in Großbritannien gesehen – wie der klare Gewinner aus und machte bis April die Mehrheit der Fälle aus. An zweiter Stelle stand iota, B.1.526, das erstmals in New York City zu sehen war. Ein paar andere machten die Variantengalerie des Schurken: Gamma, Beta, Epsilon.

Tracker und Karte für US-Coronavirus-FällePfeilRechts

Dann kam Delta — B.1.617.2. In Indien hatte es sich schnell ausgebreitet, aber in den Vereinigten Staaten saß es monatelang da und tat wenig, während das Alpha voranschritt. Noch am 8. Mai verursachte Delta landesweit nur etwa 1 Prozent der Neuinfektionen.

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Heute hat es fast alle seine Konkurrenten ausgelöscht. Die Coronavirus-Pandemie in Amerika hat sich zu einer Delta-Pandemie entwickelt. Bis Ende Juli machte es nach Angaben der Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten 93,4 Prozent der Neuinfektionen aus.

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Die Geschwindigkeit, mit der es die Pandemie dominierte, hat Wissenschaftler nervös gemacht, was das Virus als nächstes tun wird. Die Variantenschlachten von 2021 sind Teil eines längeren Krieges, der noch lange nicht vorbei ist.

Delta schickt jeden Tag Tausende von Menschen in Krankenhäuser und hat die Biden-Regierung wieder auf die Fersen geworfen. In wenigen Wochen änderte die Delta-Variante die Berechnungen, was es braucht, um die Pandemie zu beenden.

Der Epidemiologe Gypsyamber D'Souza von der Johns Hopkins University erklärt, wie die USA eine Coronavirus-Herdenimmunität erreichen können und was passiert, wenn dieses Ziel verfehlt wird. (Brian Monroe, John Farrell/Klinik)

Epidemiologen hatten gehofft, dass eine Impfung von 70 oder 80 Prozent der Bevölkerung in Kombination mit einer Immunität gegen natürliche Infektionen das Virus unter Kontrolle bringen würde. Aber ein ansteckenderes Virus bedeutet, dass das Impfziel viel höher liegen muss, vielleicht im Bereich von 90 Prozent.

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Global kann das Jahre dauern. In den Vereinigten Staaten ist das Ziel möglicherweise nicht zu erreichen angesichts der gehärteten Impfstoffresistenz in einem beträchtlichen Teil des Landes, der Tatsache, dass Kinder unter 12 Jahren weiterhin nicht teilnahmeberechtigt sind, und der anhaltenden Verbreitung von Desinformationen über Impfstoffe und die Pandemie.

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Bei so vielen ungeimpften Menschen in den Vereinigten Staaten und auf der ganzen Welt hat das Virus reichlich Gelegenheit, nicht nur eine große Anzahl von Menschen zu verbreiten und zu erkranken, sondern auch weiter zu mutieren. Einige Wissenschaftler haben die Hoffnung geäußert, dass das Virus seinen Höhepunkt erreicht hat, aber es gibt keine Beweise dafür.

Zu sehen, wie Delta nur Runden um diese anderen Stämme dreht, ist sehr besorgniserregend, sagte Benjamin Neuman, ein Virologe der Texas A&M University. Es ist wie in Jurassic Park, sobald man merkt, dass die Dinosaurier alle wieder losgezogen sind.

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Deltas kometenhafte Übernahme der Pandemie in den Vereinigten Staaten brachte ein erschütterndes, vorzeitiges Ende eines Sommers relativer Freiheit vom globalen Virusnotfall. So wie Schulen und Arbeitsplätze bereit waren, einen Reset durchzuführen und ein Maß an Normalität anzunehmen, ist das Tragen von Masken in Innenräumen in weiten Teilen des Landes unabhängig vom Impfstatus wieder da.

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Krankenhäuser in Bundesstaaten mit niedrigen Impfraten haben mit dem Patientenstrom zu kämpfen. Gleichzeitig steigen die Impfraten, da die Realität der Pandemie und die Wirksamkeit der Impfstoffe Angst, Trägheit und Desinformation überwinden.

Ein gefährliches Gebräu

Mehrere Faktoren haben beim Anstieg des Deltas eine Rolle gespielt:

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Verhalten . Dies ist für Forscher kaum zu quantifizieren. Als die Infektionszahlen Mitte April zu sinken begannen, kehrten die Menschen in überfüllte Fitnessstudios, Restaurants, Baseballstadien, Indoor-Theater und Tanzclubs zurück. Die CDC sagte, dass geimpfte Personen keine Masken tragen müssten. Die menschliche Natur übernahm. Nur die Hypervigilanten weigerten sich, sich so zu verhalten, als ob die Pandemie vorbei wäre.

Impfresistenz . Als die Vereinigten Staaten täglich 3 Millionen Impfungen meldeten, schien es plausibel, dass die Biden-Regierung bis zum 4. Juli ihr Ziel von 70 Prozent der Erwachsenen mit mindestens einer Impfung erreichen würde. Aber im Mai verlangsamte sich die Impfrate dramatisch. Ab heute, mehr als 90 Millionen Menschen im ganzen Land, die eine Spritze bekommen könnten, haben es nicht . Dutzende Millionen Kinder bleiben nicht förderfähig, weil die Impfstoffe für diese Altersgruppen noch nicht zugelassen sind.

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Das Delta Variante selbst. Der schnelle Aufstieg zur totalen Beherrschung ist der reale Beweis dafür, dass diese Variante anders ist. Für Virologen, die das Coronavirus aus der Nähe untersuchen, bleibt dieser Unterschied etwas mysteriös. Wissenschaftler versuchen zu verstehen, was diese Variante so erfolgreich macht. Sie untersuchen es in Tiermodellen und in Petrischalen und untersuchen die Genome Tausender eng verwandter Abstammungslinien.

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Am ernüchternsten für Wissenschaftler ist, wie das Coronavirus immer besser darin wird, von Person zu Person zu springen.

Die ursprüngliche Sorte, die in Wuhan, China, auftauchte, hatte eine geschätzte Reproduktionszahl – eine R-Null – von ungefähr 2,5. Das ist die durchschnittliche Anzahl von Neuinfektionen, die von jeder infizierten Person in einer Bevölkerung ohne Immunität oder Abschwächung generiert werden. Jede Zahl über 1 bedeutet, dass sich Ausbrüche ausbreiten und ausbreiten. Aber die CDC und andere Wissenschaftler sagen, dass Delta eine Reproduktionszahl von mehr als 5 hat.

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Das Ergebnis ist, was die Vereinigten Staaten diesen Sommer durchgemacht haben: Virusexplosion.

„Kranker schneller“

Obwohl die größere Übertragbarkeit von Delta zu diesem Zeitpunkt klar ist, sind sich die Wissenschaftler nicht sicher, ob es eine erhöhte Virulenz aufweist – das heißt, ob es eine Person mit größerer Wahrscheinlichkeit schwer erkranken lässt. Die Evidenz zur Schwere der Erkrankung ist begrenzt und weitgehend anekdotisch.

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Stephen Brierre, Chef der Intensivstation bei Baton Rouge General in Louisiana, sagte, das Einsetzen von Atemversagen, das eine Beatmung erfordert, scheint schneller zu sein: Dies ist an dieser Stelle eine Beobachtung und anekdotisch: Sie werden schneller kränker.

Emily L. Tull, eine Krankenschwester in der Covid-Einheit des Willis-Knighton Medical Center in Shreveport, Louisiana, sagte, sie habe seit der Übernahme von Delta mehr Nierenversagen, mehr Leberschäden und mehr Blutgerinnsel bei Patienten. Mehr Patienten können die Beatmungsgeräte nicht verlassen, sagte sie.

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Unter normalen Umständen betreut eine Pflegekraft zwei Patienten auf der Intensivstation. In den letzten Wochen, sagte Tull, seien diese Patienten so krank, dass sie eine Einzelbetreuung benötigen.

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Die Patienten sind im Vergleich zu früher in der Pandemie jünger, vielleicht weil weniger junge Menschen geimpft werden. Tull sagte, dass die Mitarbeiter des Gesundheitswesens die Entscheidung treffen müssen, ob wir bei einem gesunden 25-Jährigen mit der Dialyse beginnen.

In Alabama, wo etwa 43 Prozent der Erwachsenen sind komplett geimpft und virtuell alle 67 Landkreise berichten von hohen Übertragungsraten in der Gemeinde, Gesundheitsbeamte sehen stationäre Daten, die belegen, dass Delta möglicherweise schädlicher ist, so Jeanne Marrazzo, Direktorin der Abteilung für Infektionskrankheiten an der University of Alabama an der Birmingham School of Medicine.

Im UAB-Krankenhaus mit 1.200 Betten sind die Patienten, die wegen Covid-19 ins Krankenhaus eingeliefert wurden, jünger, die verstorbenen Patienten jünger, und es scheint eine größere Verwendung einer letzten Auswegbehandlung namens ECMO zu geben, die stark geschädigte Lungen mechanisch ersetzen kann . Der starke Gebrauch von ECMO deutet auf eine wirklich schwere systemische Erkrankung hin, schrieb Marrazzo in einer E-Mail.

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Ein internes CDC-Dokument , das Ende letzten Monats erstmals von der Klinik veröffentlicht wurde, zitierte mehrere Studien aus anderen Ländern, die zeigten, dass Infektionen mit Delta eher zu einem Krankenhausaufenthalt führen. Das Dokument kam zu dem Schluss, dass bei Delta eine größere Schwere der Krankheit wahrscheinlich ist – ein Grund, warum die Autoren sagten, dass sich die Agentur, die den Krieg anerkennen muss, geändert hat.

CDC-Direktorin Rochelle Walensky sagte am Donnerstag, dass solche Untersuchungen vorläufig seien. Sie stellte fest, dass sich die Delta-Variante in einer Zeit, in der die Eindämmungsbemühungen wie Maskierung und soziale Distanzierung gelockert wurden, schnell verbreitete. Das hat dazu geführt, dass viel mehr Menschen exponiert sind, und es für Forscher schwierig gemacht hat, die Schwere des Virus von wichtigen Veränderungen in der Art und Weise, wie Menschen ihm ausgesetzt sind, zu unterscheiden.

Eine Mystery-Geschichte

Bei der CDC hat sich der Krieg tatsächlich geändert. Die Agentur hat oft im Tempo einer akademischen Einrichtung gehandelt. Es kann eisig sein, neue Leitlinien herauszugeben. Delta zwang es, seinen normalen Prozess zu beschleunigen, als sich herausstellte, dass geimpfte Menschen mit Durchbruchsinfektionen das Virus verbreiten. Die Agentur hat seine Maskierungsanleitung geändert ohne die Daten, die die Änderung ausgelöst haben, zunächst zu veröffentlichen.

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Eine Presse vor Gericht, um die Delta-Variante zu verstehen, ist in der Agentur im Gange und wird fortgesetzt, bis wir diesen Anstieg durchbrechen, sagte ein Beamter, der unter der Bedingung der Anonymität sprach, da er nicht befugt war, öffentlich zu diesem Thema zu sprechen.

Impfungen bleiben der Schlüssel. Alle drei Impfstoffe mit Notfallzulassung in den Vereinigten Staaten sind hochwirksam, um schwere Erkrankungen oder den Tod durch Delta oder andere Varianten zu verhindern. Geimpfte Menschen benötigen selten einen Krankenhausaufenthalt wegen Covid-19, der durch das Virus verursachten Krankheit. Delta breitet sich in Gebieten mit niedrigen Impfraten am schnellsten aus. Laut CDC senkt die Impfung das Infektionsrisiko um das Achtfache und das Risiko eines Krankenhausaufenthaltes oder des Todes um das 25-fache.

Aber auch Geimpfte werden krank. Delta scheint etwas stärker als einige andere Varianten in der Lage zu sein, Durchbruchinfektionen zu verursachen, bei denen es sich normalerweise um leichte bis mittelschwere Fälle handelt, die keinen Krankenhausaufenthalt erfordern.

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Die steigende Zahl bahnbrechender Infektionen ist nicht überraschend: Wenn die Zahl der Geimpften steigt und das Delta die Nation überschwemmt, ist es unvermeidlich, dass sich das Virus manchmal an dem enorm robusten Schutzschild von Impfstoffen vorbeischleicht.

Der jüngste Ausbruch in Provincetown, Massachusetts, der nationale Aufmerksamkeit erregte, veranschaulicht dies. Die Menschen, die in die Touristenstadt an der Spitze von Cape Cod strömten, waren überwiegend geimpft. Hunderte von Menschen infizierten sich, drei Viertel von ihnen mit Durchbruchsfällen. Doch die Impfstoffe hielten sie davon ab, schwer zu erkranken: Nur vier Menschen mit Durchbruchsinfektionen wurden ins Krankenhaus eingeliefert. Was die CDC alarmierte, waren Tests, die zeigten, dass geimpfte Menschen mit Delta-Infektionen ähnliche Viruslasten wie ungeimpfte Menschen aufwiesen. Das deutete darauf hin, dass geimpfte Personen das Virus verbreiten könnten.

Es gibt nur begrenzte Daten darüber, wie häufig Durchbruchsfälle sind. Die CDC hat nur ihre Liste der bahnbrechenden Krankenhauseinweisungen und Todesfälle veröffentlicht, keine Infektionen. Geimpfte Personen mit leichten Covid-19-Symptomen denken möglicherweise, dass sie eine Sommererkältung haben und werden nie getestet.

Walensky und der Generalchirurg Vivek H. Murthy sagten in den letzten Wochen, dass 97 Prozent der Menschen, die mit Covid-19 ins Krankenhaus eingeliefert wurden, ungeimpft waren. EIN dokumentieren Gepostet am 2. August vom Weißen Haus erklärte, praktisch alle Krankenhauseinweisungen und Todesfälle in den USA sind unter ungeimpften Personen. In dem Dokument heißt es, dass in Ohio 99,5 Prozent der Todesfälle und 98,8 Prozent der Krankenhauseinweisungen ungeimpft waren.

Beamte haben sich jedoch auf ältere Daten verlassen, die die aktuellen Auswirkungen des Deltas nicht erfassen, räumte Walensky am Donnerstag ein, als er bei einem Briefing der Covid-19-Taskforce des Weißen Hauses befragt wurde.

Das von The Post kontaktierte Gesundheitsamt von Ohio bestätigte die Zahlen für den Staat, stellte jedoch fest, dass die Daten vom 1. Januar bis 21. Juli abdecken. Walensky sagte, sie habe sich von Januar bis Juni auf Daten verlassen. Die Verwendung von Zahlen von Anfang des Jahres verzerrt das Bild, da eine große Anzahl von Menschen, die an dem Virus erkrankt und getötet wurden, bevor Impfungen allgemein verfügbar waren, verzerrt wird.

Walensky sagte am Donnerstag, dass ihre Agentur plant, die bahnbrechenden Daten zu aktualisieren.

kleiner brauner Ausfluss nach der Periode

Die Unsicherheit über Durchbruchinfektionen ist beunruhigend, und ich denke, die Realität ist, dass sie als medizinische Gemeinschaft demütigend ist, sagte William G. Morice II, Vorsitzender der Abteilung für Labormedizin und Pathologie an der Mayo Clinic.

Selbst wenn sich die ganze Welt auf Covid konzentriert, verstehen wir die Feinheiten des Virus und sein Zusammenspiel mit dem Immunsystem immer noch nicht wirklich, sagte er.

Ein Zahlenspiel

Ein County in Colorado, das an den Westhängen der Rocky Mountains liegt, erzählt die Geschichte der schnellen Ausbreitung des Deltas.

Anfang Mai wurden in Mesa County fünf Fälle der Delta-Variante gemeldet. Das Ausmaß der Bedrohung zeichnete sich noch ab, aber Beamte des öffentlichen Gesundheitswesens forderten die Bewohner auf, sich impfen zu lassen. Sie stellten fest, dass nur 36 Prozent der Personen, die für eine Impfung in Frage kamen, vollständig geimpft waren. Ende Mai gab der Landkreis den ersten pädiatrischen Tod durch Covid-19 bekannt – ein Kind, das mit Delta infiziert und zu jung für einen Impfstoff war.

Ende Juni wurde das Country Jam Musikfestival eröffnet. Beamte des öffentlichen Gesundheitswesens schickten einen Bus, um vor Ort Impfstoffe zu verabreichen, und nutzten Schilder und Nachrichten auf dem Jumbotron, um Konzertbesucher vor Delta zu warnen.

Bis Anfang August waren knapp 900 Infektionsfälle durch die Delta-Variante bekannt. Impfstoffe blieben der beste Schutz gegen schwere Krankheiten, aber etwa die Hälfte der bekannten Fälle betraf vollständig geimpfte Personen.

Die nationalen Zahlen sind ähnlich vertikal. Der siebentägige gleitende Durchschnitt der von The Post verwendeten Fälle zeigte am 1. Juli täglich etwa 13.000 neue Fälle. Am Freitag überstieg diese Zahl 100.000, und es gibt keine Anzeichen für eine Abflachung der Kurve. Auch die Zahl der Todesfälle steigt stark an: Der Tagesdurchschnitt sprang von 209 am 6. Juli auf 489 am Freitag, einen Monat später.

Da sich die Delta-Variante so gut repliziert, wenn sie in menschliche Zellen gelangt, kann die Infektionsdosis niedriger sein. Infizierte Menschen können das Virus auch früher und in größeren Mengen ausscheiden. Es ist ein Zahlenspiel, und Delta hat Zahlen auf seiner Seite. Die schnelle Replikation des Virus hat wahrscheinlich den Zeitraum zwischen der Ansteckung und der Ansteckung einer Person auf vielleicht zwei oder drei Tage anstatt auf fünf oder sechs Tage verkürzt.

Die Kehrseite ist, dass erwartet wird, dass der Delta-Anstieg schneller seinen Höhepunkt erreicht. Ein ansteckenderes Virus findet anfällige Menschen schnell und verbrennt diesen Kraftstoff schneller. Dies könnte erklären, warum das Vereinigte Königreich und Indien beide einen überraschend schnellen Rückgang der Fälle nach den jüngsten Delta-Anstiegen erlebt haben.

Neue Impfstoff-Nebenwirkung entdeckt

'Delta hat mich überrascht'

Menschen haben noch nie zuvor die virale Evolution in so lebendigen wissenschaftlichen Details gesehen. Genomische Sequenzierungstechnologien, die in den letzten Jahren entwickelt wurden, ermöglichen es Wissenschaftlern, die Entwicklung eines Pandemievirus in Echtzeit mitzuerleben, während sich eine Abstammungslinie in eine andere entwickelt.

Wissenschaftler sagen, dass die Mutationen der Delta-Variante im Vergleich zu den Mutationen in Varianten, die sie überholt hat, auf den ersten Blick unauffällig aussehen. Es fehlen einige der immunitätsentziehenden Mutationen, die beispielsweise in Gamma und Beta zu sehen sind.

Aber eine Mutation, P681R, könnte eine übergroße Rolle bei der Erhöhung von Delta spielen. Das Coronavirus erfordert zwei Schritte, um in die Zelle zu gelangen, ähnlich wie einen Schlüssel in ein Schloss zu stecken und ihn zu drehen, um die Tür zu öffnen. Die meisten der in den anderen besorgniserregenden Varianten identifizierten Mutationen scheinen die Passgenauigkeit des Schlüssels zum Schloss zu verbessern, sagte Vineet D. Menachery, eine Wissenschaftlerin, die Coronaviren an der medizinischen Abteilung der University of Texas in Galveston untersucht. Die P681R-Mutation scheint die Art und Weise zu verbessern, wie der Schlüssel gedreht wird, wodurch er besser in die Zellen gelangen kann.

Die meisten Laborforschungen haben sich auf das Spike-Protein konzentriert, das das Virus verwendet, um in Zellen einzudringen. Aber Delta hat Mutationen, die andere Regionen betreffen – und es ist wenig darüber bekannt, was sie tun.

Nevan Krogan, ein leitender Forscher am Gladstone Institute of Data Science and Biosciences, stellte in diesem Jahr fest, dass die hoch ansteckende Alpha-Variante möglicherweise einen Teil ihres Vorteils daraus gezogen hat, die angeborene Immunantwort einer Person zu unterdrücken. Das ist die erste Verteidigungslinie gegen eine Infektion. Er und Kollegen untersuchen, ob etwas Ähnliches Delta hilft.

Als diese Varianten begannen, sprachen alle von 'Spike, Spike, Spike', sagte Krogan. Offensichtlich ist Spike daran beteiligt, wodurch Viren effektiver in die Zellen gelangen. . . Es gibt andere Mutationen, die die Immunantwort irgendwie unterdrücken.

Menachery sagte, er debattiere regelmäßig mit Leuten in seinem Labor und anderen Wissenschaftlern über das evolutionäre Potenzial des Virus. Er bezeichnet dieses Coronavirus als Goldlöckchen-Virus – es muss vieles stimmen, damit es weiterhin erfolgreich bleibt. Eine Mutation, die dem Virus beispielsweise hilft, in eine Zelle einzudringen, kann mit einer Achillesferse einhergehen, wodurch es weniger stabil wird.

Damit bleibt die Frage offen, ob Delta die fitteste – d. h. die schlechteste – Version des Virus ist oder ob es einige neue Mutationen erwerben könnte, die es noch beeindruckender machen.

Niemand weiß, welche Tricks das Virus hinterlassen hat, sagte Jeremy Luban, Virologe an der Medical School der University of Massachusetts. Es ist möglich, dass wir alle seine Schachzüge oder Pokertricks gesehen haben, aber es hat ein sehr großes, kompliziertes Genom und es hat wahrscheinlich noch etwas zu erforschen.

Wie alle anderen fragen sich Wissenschaftler, wann die Ansteckungsfähigkeit von SARS-CoV-2 ihren Höhepunkt erreicht.

Delta hat mich überrascht, sagte Trevor Bedford, ein Experte für virale Evolution am Fred Hutchinson Cancer Research Center. Dies ist bei einer Grippepandemie nicht der Fall. Bei Ebola passiert das nicht. Bei den meisten anderen Dingen passiert das nicht.

Er weiß, dass es sich nicht weiterentwickeln kann, um für immer übertragbarer zu werden. Irgendwann werde das Virus eine Obergrenze erreichen, sagte er.

Aber es ist nicht genau klar, was das ist.