Forscher identifizieren eine SARS-CoV-2-Variante in Weißwedelhirschen, ein Beweis für die Übertragung von Hirsch zu Mensch

Im Sommer 2020, Monate nachdem die Weltgesundheitsorganisation COVID-19 zu einer globalen Pandemie erklärt hatte, begannen Samira Mubareka und ihre Kollegen, Wildtiere in Ontario und Quebec auf das neue Coronavirus SARS-CoV-2 zu testen.

„Ziemlich früh in der Pandemie wussten wir, dass es ein Übergreifen von Menschen auf Tiere gab“, sagte Mubareka, klinischer Wissenschaftler am Sunnybrook Research Institute und außerordentlicher Professor in der Abteilung für Labormedizin und Pathobiologie an der medizinischen Fakultät von Temerty der Universität Toronto. „Es gab Berichte über Infektionen von Zoo- und Begleittieren sowie Ausbrüche auf Nerzfarmen.“

Die Überwachung von Wildtieren ist ein wichtiger, aber weniger diskutierter Aspekt der Reaktion auf eine Pandemie. Besonders besorgniserregend sind Krankheitserreger, die zwischen Tieren und Menschen hin und her wandern können, wie es SARS-CoV-2 offenbar tut. Wenn der Erreger in neue tierische Wirte eingeführt wird, kann er ein neues Krankheitsreservoir aufbauen, das die Entwicklung neuer Varianten ermöglicht und möglicherweise auf den Menschen zurückgreift. Diese neuen Varianten können beim Menschen manchmal schwieriger zu erkennen oder zu behandeln sein und könnten zu schwereren Erkrankungen beitragen.

Um diese komplexen Fragen anzugehen, schloss sich Mubareka einer kooperativen Arbeitsgruppe mit Forschern von Universitäten, Krankenhäusern und führenden Provinz- und Bundesbehörden an.

Die anfängliche Überwachung des Teams von über 20 verschiedenen Wildtierarten, darunter Waschbären, Stinktiere und Fledermäuse, ergab keine Hinweise auf eine SARS-CoV-2-Infektion.

Dann, im Jahr 2021, begannen Forscher in den Vereinigten Staaten, über eine weit verbreitete Exposition von Hirschen gegenüber SARS-CoV-2 zu berichten, was Mubareka und ihre Kollegen dazu veranlasste, ihre Bemühungen auf die Weißwedelhirsche zu konzentrieren, die in ganz Ontario und Quebec verbreitet sind.

Diesmal fanden sie, wonach sie suchten. Bei dem ersten Nachweis einer SARS-CoV-2-Infektion in kanadischen Wildtieren bestätigte die Gruppe genetisches SARS-CoV-2-Material in Nasenabstrichen von drei Hirschen im Süden von Quebec, darunter zwei, aus denen sie lebende Viren isolieren konnten.

In einer neuen Studie veröffentlicht in Naturmikrobiologieidentifizierten Mubareka und Kollegen eine neue und stark abweichende Variante von SARS-CoV-2 bei Weißwedelhirschen in Ontario und den ersten Beweis für eine Übertragung von Hirsch zu Mensch.

Die neue Variante ist ein Nachkomme eines älteren, elterlichen B.1-Virus und weist 76 Mutationen im Vergleich zum SARS-CoV-2-Vorfahrenstamm auf. Im Vergleich dazu hatten die Alpha-, Beta- und Delta-Varianten zwischen 24 und 31 Mutationen, während die derzeit dominante omicron BA.5-Variante 105 Mutationen aufweist.

„Ich hatte nicht erwartet, dieses sehr unterschiedliche Virus zu finden, was darauf hindeutet, dass es seit Monaten in Hirschen zirkuliert und sich entwickelt“, sagte Mubareka, Mitglied des Lenkungsausschusses des Konsortiums für neu auftretende und pandemische Infektionen, ein U der T institutionellen strategischen Initiative.

Obwohl die neue Variante einige Mutationen in ihrem Spike-Protein aufwies, wurde sie durch Blutproben von Menschen, die sich von COVID-19 erholt hatten oder zwei oder drei Dosen des Impfstoffs erhalten hatten, dennoch erkannt und effektiv neutralisiert. Dies deutet darauf hin, dass die genetischen Veränderungen in dieser Variante im Gegensatz zu den Mutationen von omicron nicht dazu beitragen, die durch Impfung oder eine frühere Infektion erzeugten Antikörper zu umgehen.

Die Forscher verglichen auch die genetische Sequenz dieser neuen Variante mit Sequenzen von Menschen, die zu dieser Zeit in Ontario positiv auf SARS-CoV-2 getestet worden waren. Überraschenderweise identifizierten sie eine Sequenz, die eng mit der Variante des Weißwedelhirsches übereinstimmte, was darauf hindeutet, dass das Virus mindestens einmal auf den Menschen zurückgekehrt ist.

„Es gibt viele Schnittstellen zwischen Mensch und Hirsch, einschließlich öffentlicher Interaktionen mit wildlebenden Hirschen und Hirschen in Gefangenschaft für die Landwirtschaft, Ausstellung oder Jagd. Für viele Gemeinden sind Hirsche sowohl aus Ernährungssicherheit als auch aus kultureller Sicht wichtig“, sagte Mubareka.

Anstatt die Menschen insgesamt davon abzuhalten, mit Hirschen zu interagieren, hat die kanadische Gesundheitsbehörde neue Empfehlungen herausgegeben, um das Risiko für Jäger, Fallensteller und andere Menschen, die eng mit Wildtieren zusammenarbeiten, zu verringern. Dazu gehören das Tragen geeigneter persönlicher Schutzausrüstung beim Umgang mit Schlachtkörpern, die Verarbeitung von Schlachtkörpern im Freien oder in einem gut belüfteten Bereich und das Garen von Fleisch bei einer Innentemperatur von 74 °C, um Parasiten, Viren oder Bakterien abzutöten.

„Wenn Sie ein neues Virus finden, das sich zwischen Arten verbreitet hat, möchten Sie normalerweise verstehen, wie gefährlich es ist“, sagte Mubareka. „Unsere Folgearbeit wird sich darauf konzentrieren, was dieses Virus in menschlichen und tierischen Zellen macht und wie es sich überträgt.“

Sie arbeitet mit Haibo Zhang (Unity Health) und Theo Moraes (SickKids), die Fakultätsmitglieder an der medizinischen Fakultät von Temerty und Mitglieder von EPIC sind, zusammen, um zu untersuchen, wie sich das Virus in im Labor gezüchteten Lungenorganoiden und Nasenzellen verhält. Sie arbeitet auch mit Mitarbeitern zusammen, um sich mit dem Immunsystem von Hirschen zu befassen, um zu verstehen, wie sich SARS-CoV-2 bei diesen Tieren in einem solchen Ausmaß entwickeln konnte.

Um die Möglichkeit einer Ausbreitung dieser neuen Variante von Hirschen auf andere Wildtierarten anzugehen, arbeitet Mubareka erneut mit Partnern auf Provinz- und Bundesebene zusammen, darunter die Canadian Food Inspection Agency, das Ontario Ministry of Natural Resources and Forestry und das Ministère des Forêts , de la Faune et des Parcs in Quebec und in mehreren Institutionen, um die Wildtierüberwachung im Südwesten von Ontario und Quebec zu verstärken.

„Um wirklich zu verstehen, was dieses Virus in Tierpopulationen bewirkt und wie sich dies auf die menschliche Gesundheit auswirken könnte, ist Zusammenarbeit der Schlüssel“, sagte sie.