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16.04.2020 - In den Viruserkrankungen sowohl der regionalen Ebola-Epidemie 2013 als auch der aktuellen globalen COVID-19-Pandemie sind Virusmutationen zwischen Wirten aufgetreten - ein g?ngiges Ph?nomen mit dem Potenzial, Viren noch ? sch?dlicher werden zu lassen. Ein Team von Wissenschaftlern unter anderem der Humboldt-Universit?t und des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung hat nun komplexe mathematische Modelle eingesetzt, um diese Vorg?nge zu untersuchen. Ihre Ergebnisse best?tigen die offiziellen Gesundheitsma?nahmen wie das Aussetzen von Langstreckenreisen, aber auch die Aufforderung, zu Hause zu bleiben. Darüber hinaus unterstreichen sie, wie wichtig es ist, genetische Mutationen bei Virusausbrüchen genau zu verfolgen, um die Bew?ltigung von Krisen zu erleichtern.

Die?mathematische Netzwerkanalyse bietet neue Einblicke in Virusdynamiken.?

Innerhalb eines Tieres oder eines Menschen k?nnen Viren beliebig mutieren, d.h. ihre genetische Zusammensetzung ver?ndern. Diese zuf?lligen Ver?nderungen k?nnen zu milderen oder noch sch?dlicheren Viren führen. Virusmutationen, die z.B. ihre Angriffskraft auf die Zellen ihres Wirts verbessern, k?nnen in der Folge unter bestimmten Umst?nden auch ihre Ausbreitungsm?glichkeiten verbessern. Aber nicht nur innerhalb eines Wirtes: Beobachtungen sowohl der Ebola-Epidemie in Westafrika in den Jahren 2013-2016 als auch der aktuellen COVID-19-Pandemie haben gezeigt, dass Viren sogar bei der ?bertragung von Wirt zu Wirt mutieren - ein wesentlicher Faktor für die Eind?mmung von Erkrankungen, der jedoch bisher von epidemiologischen Modellen kaum berücksichtigt wurde.

Forscher haben nun dieses fehlende Puzzleteil hinzugefügt: Mit den mathematischen Methoden der Netzwerkanalyse und der Evolutionsdynamik schauen sie über den einzelnen Wirt hinaus auf ganze Netzwerke von Wirten, d.h. von Menschen, die in einer Familie, einer Stadt oder einem Land leben. Sie stellen fest, dass Fernverbindungen - zum Beispiel Langstreckenflüge - die Wahrscheinlichkeit von Mutationen zwischen Wirten deutlich erh?hen: Wenn ein Mensch das Virus in ein Gebiet tr?gt, in dem die Zahl der Infektionen noch sehr gering ist, k?nnen sich Virusmutationen von diesem "Patienten Null" zu weiteren Patienten leichter bilden und das Virus m?glicherweise immer sch?dlicher machen. Das liegt daran, dass es noch keine vorherrschende Virusform gibt, mit der die neue Mutation konkurrieren müsste.

Dies hat zwei Konsequenzen für die Ma?nahmen des ?ffentlichen Gesundheitswesens: Erstens best?tigt die Analyse, dass die weitgehende Aussetzung von Fernverbindungen entscheidend ist. Aber was für gro?e Netzwerke gilt, gilt auch im kleineren Ma?stab: Wenn wir zu Hause bleiben, schr?nken wir unsere 金贝棋牌e auch in ihrer Reichweite ein. Es macht für die Virenbek?mpfung einen Unterschied, ob alle 金贝棋牌e in einem kleinen Gebiet wie den eigenen vier W?nden erfolgen oder ob sie auf einen Markt, ein Gro?raumbüro oder sogar eine Stadt ausgeweitet werden. Zweitens zeigt es, dass eine genaue Beobachtung der genetischen Ver?nderungen w?hrend eines Ausbruchs zentral ist, um die Krisenbew?ltigung zu erleichtern.

Artikel: Rüdiger, S., Plietzsch, A., Sagués, F. et al. Epidemics with mutating infectivity on small-world networks. Sci Rep 10, 5919 (2020). DOI: 10.1038/s41598-020-62597-5

Weblink zum Artikel:?https://www.nature.com/articles/s41598-020-62597-5

Weitere 金贝棋牌 zum Thema:?Das Open-Source-Projekt?Nextstrain?verfolgt Mutationen von Pathogenen, unter anderem für COVID-19. Die ?ffentlich zug?nglichen Daten werden laufend aktualisiert.

Foto: A. Grubnyak, Unsplash