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Ansteckung mit CoronaVerbreiten vor allem Superspreader das Virus?

Offenbar stecken einige wenige Sars-CoV-2-Infizierte sehr viele weitere Menschen an, während die meisten nur wenig zur Verbreitung des Virus beitragen. Für den Kampf gegen Covid-19 ist das eine gute Nachricht.

Party zu Corona-Zeiten in einem Zürcher Club.
Party zu Corona-Zeiten in einem Zürcher Club.
Foto: Reto Oeschger

Clubbesucher und Kirchgänger – auf den ersten Blick haben diese Gruppen nicht viel gemein. Doch beide machen es dem neuen Coronavirus offensichtlich leicht, sich zu verbreiten. Es gibt inzwischen einige Beispiele für Infektionen in Gotteshäusern und Nachtclubs. Besonders eindrucksvoll waren die Folgen einer Partynacht eines Infizierten in Südkorea Anfang Mai. Infolge seiner Clubtour infizierten sich mindestens 170 weitere Menschen, Tausende mögliche Kontaktpersonen wurden von den Gesundheitsbehörden registriert. Beachtlich ist auch der Ausbruch in einer Frankfurter Baptisten-Gemeinde, der vor einigen Tagen bekannt wurde. Die Zahl der Infizierten ist mittlerweile auf mehr als 130 gestiegen.

Das sind nur zwei Berichte über Massenausbrüche von Sars-CoV-2 aus den vergangenen Wochen. Auch in Logistikzentren, Wohnheimen, Schlachthöfen, Gefängnissen, in Chören, in Fitnessclubs und auf Karnevalssitzungen scheint der Erreger leichtes Spiel zu haben. All diese Fälle fügen sich allmählich zu einem Bild: Mehr und mehr zeigt sich, dass Sars-CoV-2 sich bevorzugt sprunghaft verbreitet. Ein Grossteil der Infektionen findet wahrscheinlich in sogenannten Superspreading-Events statt, Ereignissen, bei denen der Erreger von einem oder wenigen Infizierten auf viele Menschen übertragen wird.

Wenige verursachen wahrscheinlich einen Grossteil der Infektionen

Wenn Epidemiologen es mit einem neuen Erreger zu tun haben, gehen sie zunächst davon aus, dass jeder Infizierte den Erreger in etwa an dieselbe Zahl von Menschen weitergibt. «Die Grundannahme ist zunächst, dass es wenig Heterogenität gibt bei der Übertragung», sagt der deutsche Epidemiologe André Karch von der Universität Münster. Eben weil die Ausbreitung zu Beginn einer Pandemie schwierig einzuschätzen sei. «Inzwischen hat sich aber gezeigt, dass die Heterogenität bei Sars-CoV-2 wahrscheinlich recht hoch ist.»

Im Alltag bedeutet das, dass die meisten Infizierten keine weiteren Menschen anstecken; dafür verursachen einige wenige, die das Virus in sich tragen, einen Grossteil der Infektionen. «Das ist eine gute Nachricht», sagt Karch, «weil man sich bei den Gegenmassnahmen dann auf die hochriskanten Situationen konzentrieren kann.» Wenn Wissenschaftler nun herausfinden, unter welchen Bedingungen sich der Erreger besonders gut verbreitet, lässt es sich womöglich vermeiden, dem Virus gute Bedingungen zu liefern. Das könnte einen Grossteil des Infektionsgeschehens zum Erliegen bringen.

Nicht immer eindeutig virusfreundliche Situationen

Ein paar Anhaltspunkte liefern die zurückliegenden Ausbrüche bereits: Viele Menschen auf wenig Platz sind ein Risikofaktor. Après-Ski-Partys in Tirol gelten inzwischen als Zentren des europäischen Ausbruchs. Ski-Urlauber infizierten sich dort und verschleppten den Erreger über den halben Kontinent. Doch nicht immer ist die Situation so eindeutig virusfreundlich wie im lauten, engen, mit Alkohol befeuerten Gedränge einer Bar, in der man laut rufen muss, um sich zu verständigen, und dabei reichlich Virus in die Luft abgibt. In Wohnheimen herrscht meist kein Lärm oder Gedränge. Dafür sind die Kontakte länger, sodass die Viren mehr Zeit haben, sich einen neuen Wirt zu suchen.

Das Mass für die Ausbreitung eines Erregers ist die Reproduktionszahl R. Sie gibt an, wie viele Menschen ein Infizierter ansteckt. Ohne Gegenmassnahmen wie Kontaktbeschränkungen und Abstandsregeln wird R für Sars-CoV-2 auf zwei bis drei geschätzt. Ein Infizierter gibt somit den Erreger an zwei bis drei Menschen weiter.

Die Untersuchung aus Israel schliesst sogar nicht aus, dass nur 1 Prozent der Infizierten 80 Prozent der Folgeinfektionen gestartet haben könnte.

Was dabei oft vergessen wird: R ist nur ein Durchschnittswert. Tatsächlich stecken manche Infizierte niemanden an, andere geben den Erreger an viele weiter. Um diese Tatsache mathematisch zu erfassen, ziehen Epidemiologen den «Dispersionsparameter» oder «Streufaktor» hinzu, abgekürzt mit k. Etwas vereinfacht gibt er an, wie stark die individuellen Abweichungen vom Durchschnitt entfernt liegen. Hat k einen Wert von eins, steckt jeder Infizierte nahezu dieselbe Zahl von Menschen an, Superspreader-Ereignisse spielen eine untergeordnete Rolle. So ist es bei vielen Influenza-Ausbrüchen. Je kleiner k wird, desto mehr Infektionen gehen von wenigen Menschen aus. Der erste Sars-Ausbruch wurde zum Beispiel massiv durch Superspreading-Ereignisse getrieben.

Mindestens vier Importe sind nötig

Allerdings ist k genauso wenig wie R ein Wert, den man aus dem Erbgut von Krankheitserregern lesen oder irgendwie messen kann. Man muss ihn aus epidemiologischen Daten extrahieren. Je nach Vorgehensweise kommt man dabei zu sehr unterschiedlichen Ergebnissen. Innerhalb weniger Tage sind jetzt mehrere Fachaufsätze veröffentlicht worden, die versuchen, den k-Wert für Sars-CoV-2 einzukreisen.

Mit verschiedenen Methoden und unterschiedlichen Datensätzen kommen Arbeitsgruppen aus Hongkong, Israel und England auf k-Werte zwischen 0,1 und 0,45. Übertragen auf das Infektionsgeschehen, bedeutet der kleinere Wert, dass etwa 80 Prozent der Infektionen durch nur 10 Prozent der Infizierten verursacht werden. Beim grösseren Wert würden 20 Prozent der Infizierten 80 Prozent der Folgeinfektionen auslösen. Die Untersuchung aus Israel schliesst sogar nicht aus, dass nur 1 Prozent der Infizierten 80 Prozent der Folgeinfektionen gestartet haben könnte.

Die 0,1 stammt aus der Modellrechnung einer Gruppe um den Mathematiker Adam Kucharski von der London School of Hygiene & Tropical Medicine. Liegt der Wert wirklich in diesem Bereich, könnte dies erklären, warum die Pandemie nicht viel schneller um den Globus gezogen ist. Nach Kucharskis Berechnungen infizieren 75 Prozent der Infizierten gar keine weiteren Personen, etwa 7 Prozent stecken jeweils nur einen weiteren Menschen an. Aber 3 Prozent der Virusträger geben den Erreger an 20 oder mehr Menschen weiter. In dem Fall würden die meisten Infektionsketten früh abreissen. Sars-CoV-2 müsse im Durchschnitt mindestens viermal in ein bislang virusfreies Land importiert werden, um sich dort zu etablieren, sagte Kucharski dem Wissenschaftsjournal «Science».

Fokus auf gefährliche Ansteckungssituationen

Dass sich Sars-CoV-2 nicht gleichmässig verbreitet, sondern bevorzugt bei besonders günstigen Gelegenheiten auf viele Menschen überspringt, könnte auch widersprüchliche Beobachtungen aus der Frühzeit der Pandemie erklären: Manche Studien waren zum Ergebnis gekommen, dass im Arbeitsumfeld fast die Hälfte der Kolleginnen und Kollegen von einem Infizierten angesteckt wurde. In anderen Studien wurden dagegen selbst in Familien weit niedrigere Übertragungswerte festgestellt, was überraschte.

Trifft es zu, dass sich Sars-CoV-2 im Wesentlichen durch Superspreading-Ereignisse ausbreitet, könnte man sich bei der Bekämpfung auf diese gefährlichen Situationen konzentrieren. So hat es Japan bislang gehalten, wo die Regierung immer wieder vor dem Aufenthalt in geschlossenen Räumen, grossen Menschengruppen und geringer Distanz zu anderen gewarnt hat, aber weniger restriktiv dagegen vorgegangen ist als viele Länder in Europa. Bislang ging die Strategie dort auf.