Schlüsselwörter

COVID-19; Coronavirus; SARS-CoVs; MERS-CoV

Einführung

COVID-19 ist eine lungenentzündungsähnliche Erkrankung. Sie wird durch ein neues Coronavirus namens SARS-CoV-2 verursacht, das dem Virus des Schweren Akuten Respiratorischen Syndroms (SARS) ähnelt.

Die weltweite Vernetzung war ein Segen für SARS-CoV-2. Ohne Flugzeuge, Züge und Autos hätte sich das Virus nicht so schnell und weit verbreitet. Im Gegenteil: Die Vernetzung kann auch sein Verhängnis sein. Denn Wissenschaftler auf der ganzen Welt konzentrieren sich auf sein Genom und die 27 Proteine, die es bekanntermaßen produziert, um ihr Verständnis allmählich zu vertiefen und Wege zu finden, es zu stoppen.

Anatomie von COVID-19

Zunächst wurde das neue Virus 2019-nCoV genannt. Später wurde es von den Forschern des International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) als SARS-CoV-2-Virus bezeichnet, da es dem Virus ähnelt, das den SARS-Ausbruch verursacht hat (SARS-CoVs).

Die CoVs sind zu den wichtigsten Mikroorganismen geworden, die Atemwegsinfektionen verursachen. CoVs sind eine große Familie von einzelsträngigenRNA-Viren (+ssRNA), die in verschiedenen Tierarten isoliert werden können. Sie können beim Menschen Krankheiten verursachen, die von der gewöhnlichen Erkältung bis hin zu schwereren Erkrankungen wie MERS und SARS reichen. SARS wurde höchstwahrscheinlich von Fledermäusen übertragen und ist dann auf andere Säugetierwirte übergesprungen, z. B. die Himalaya-Palme für SARS-CoV und das Dromedar-Kamel für MERS-CoV, bevor es auf den Menschen übersprang.

Etiologie COVID-19

CoVs sind positiv gestrickte RNA-Viren, die bei Betrachtung unter dem Elektronenmikroskop eine kronenähnliche Struktur aufweisen, was auf das Vorhandensein von Spike-Glykoproteinen auf der Hülle zurückzuführen ist. Es gibt 4 Hauptkategorien von Coronaviren: Alphacoronavirus (α-CoV), Betacoronavirus (β-CoV), Deltacoronavirus (-CoV) und Gammacoronavirus (ƴ-CoV). Nur α & β-Coronaviren sind in der Lage, Säugetiere/Menschen zu infizieren, und die Genomcharakterisierung hat ergeben, dass Fledermäuse und Nagetiere die Genquellen von α-CoVs und β-CoVs sind. Vogelarten sind die Genquellen von δ-CoVs und ƴ-CoVs, und sie neigen dazu, Vögel zu infizieren.

7 humane Coronaviren (HCoVs) wurden bisher identifiziert: HCoV-229E, HCoV-OC43, HCoV-NL63, HCoV-HKU1, SARSCoV (verursacht das schwere akute respiratorische Syndrom), MERS-CoV (Middle East respiratory syndrome) und jetzt SARS-CoV-2.

SARS-CoV-2 gehört zur Kategorie der β-CoVs. Es hat im Allgemeinen eine runde/elliptische oder pleomorphe Form mit einem Durchmesser von ≈ 60-140nm. Es ist wie andere CoVs auch empfindlich gegenüber UV-Licht und Hitze. Die Inaktivierungstemperatur von SARS-CoV-2 liegt bei etwa 27° C. Es kann aber auch Kälte unter 0° C widerstehen. Außerdem kann es durch fetthaltige Lösungsmittel wie Ether (75%), Ethanol, chlorhaltige Desinfektionsmittel, Peroxyessigsäure und Chloroform inaktiviert werden, mit Ausnahme von Chlorhexidin.

Es wurde festgestellt, dass die Genomsequenz von SARS-CoV-2 zu 96,2% mit dem Fledermaus-CoV RaTG13 identisch ist, während es zu 79,5% mit SARS-CoV übereinstimmt. Auf der Grundlage der Ergebnisse der Genomsequenzierung dieses Virus & wird vermutet, dass die Fledermaus ein natürlicher Wirt für die Entstehung dieses Virus ist und dass SARS-CoV-2 von Fledermäusen über unbekannte Zwischenwirte auf den Menschen übertragen wurde.

Coronavirus Genetik

Coronaviren, dieser Name wurde geprägt, da sie unter dem Elektronenmikroskop wie Falten (bekannt als Coronas) aussehen.Coronaviren sind eine große Familie von RNA-Viren. Ein typisches Genom eines Coronavirus besteht aus einem einzigen RNA-Strang, der 32 Kilobasen lang ist und als das größte RNA-Virusgenom gilt. Diese Viren rekombinieren häufiger als alle anderen RNA-Viren mit positivem Strang und konsolidieren mutwillig genetische Informationen aus verschiedenen Quellen, wenn ein Wirt mit mehreren Coronaviren infiziert wird. Mit anderen Worten: Coronaviren mutieren und verändern sich in hohem Maße, was sowohl für den diagnostischen Nachweis als auch für die Therapie (und den Impfstoff) ein Hindernis darstellt.

Coronaviren haben einen sehr ungewöhnlichen Replikationsprozess, der einen zweistufigen Replikationsmechanismus beinhaltet. Einige RNA-Virusgenome enthalten ein einziges offenes Leseraster (ORF), das dann in ein einziges Polyprotein übersetzt wird. Dieses Polyprotein wird katalytisch in kleinere funktionelle virale Proteine gespalten. Coronaviren enthalten jedoch bis zu 10 einzelne ORFs. Die meisten Ribosomen übersetzen den größten dieser ORFs, die so genannte Replicase, die allein die doppelte Größe andererRNA-Virusgenome aufweist. Dieses Replicase-Gen kodiert eine Reihe von Enzymen, die das restliche Genom als Vorlage nutzen, um eine Kombination kleinerer, sich überlappender Boten-RNA-Moleküle zu produzieren, die dann in Strukturproteine (die Bausteine neuer Viruspartikel) übersetzt werden.