SARS-CoV
Elektronenmikroskopische Aufnahme von Virionen des SARS verursachenden Virus SARS-CoV. [5]
Systematik
Klassifikation : Viren Realm : Riboviria Reich : Orthornavirae [4] Phylum : Pisuviricota Klasse : Pisoniviricetes Ordnung : Nidovirales Unterordnung : Cornidovirineae Familie : Coronaviridae Unterfamilie : Orthocoronavirinae Gattung : Betacoronavirus Untergattung : Sarbecovirus Art : Betacoronavirus pandemicum [4] Unterart : Severe acute respiratory syndrome coronavirus [A. 1] [1]
Taxonomische Merkmale
Genom : (+)ssRNA linear Baltimore : Gruppe 4 Hulle : vorhanden
Wissenschaftlicher Name
severe acute respiratory syndrome coronavirus [1] [2] [3]
Kurzbezeichnung
SARS-CoV, SARS-CoV-1
Links
NCBI  Taxonomy: 2901879 ViralZone ( Expasy , SIB ): 764 (Gattung) ICTV Taxon History: 202101868 (Spezies)

SARS-CoV (auch als SARS-CoV-1 , englisch Severe acute respiratory syndrome coronavirus ) ist ein Virus aus der Familie der Coronaviridae . Eine Infektion mit SARS-CoV kann beim Menschen das Schwere akute Atemwegssyndrom (SARS) verursachen; am 16. April 2003 gab die WHO bekannt, dass SARS-CoV eine Pandemie ausgelost hat (siehe SARS-Pandemie 2002/2003 ). ^[6] Das Genom ist uber 29,7 kbp groß und damit eines der umfangreichsten unter den RNA-Viren . ^[7]

Die als Name verwendete Abkurzung ?SARS-CoV“ wurde aus der englische Wortgruppe ? s evere a cute r espiratory s yndrome co rona v irus“ abgeleitet. ^{[A. 2]} Das SARS-CoV wird heute mit seinen Subtypen als eine Klade ^[1] der Spezies (Art) Betacoronavirus pandemicum (seit 30. April 2024, fruher Severe acute respiratory syndrome-related coronavirus ) verstanden. Dies ist eine Art in der Familie Coronaviridae (Coronaviren im weiteren Sinn), zu der weitere Viren bzw. Kladen gehoren, insbesondere SARS-CoV-2 . ^{[8] [9] [A. 2]} Der alternative Ausdruck SARS-CoV-1 wird vor allem deshalb anstelle von SARS-CoV verwendet, um das Virus besser von jenem anderen Virus zu unterscheiden, welches SARS-CoV-2 genannt wurde (und zur COVID-19-Pandemie gefuhrt hat). Der Oberbegriff ist die Artbezeichnung Betacoronavirus pandemicum , fur deren fruhere Bezeichnung gelegentlich auch die (inoffizielle) Abkurzung SARS r -CoV zu finden ist (mit ?r‘ fur englisch related ‚verwandt‘ ). ^{[A. 2]}

Einzelne Isolate bzw. Subtypen der SARS-CoV- Klade werden beispielsweise als ?Tor2“ oder ?PC4-227“ bezeichnet; wobei empfohlen wird, das jeweilige Virus im Zweifelsfall durch zusatzliche Angaben genauer zu benennen. ^{[A. 2] [1]} In neueren Publikationen (2020) wurden die jeweiligen Virusisolate bspw. durch ?SARS-CoV-1 Tor2 (AY274119.3)“ ^[10] oder durch ?SARS-CoV_PC4-227, AY613950.1“ ^[1] genauer spezifiziert, wobei hier zusatzlich die jeweilige GenBank -Zugriffsnummer zu einer DNA-Sequenz des jeweiligen Virus- Genoms angegeben wurden. ^{[A. 2]}

Verschiedene Namen fur das SARS-verursachende Virus (?SARS-Coronavirus“, ^[11] ?SCV“ ^[12] ), bezogen sich bis 2009 zugleich auf die gesamte taxonomische Spezies (damals noch ?Severe acute respiratory syndrome coronavirus“ genannt), der dieses Virus angehorte. ^[13]

Es wurden Stamme der Coronaviridae -Familie in anderen Saugetieren als dem Menschen gefunden, z. B. in Fledermausen, ^[2] die dem SARS-verursachendem Virus beim Menschen ahneln. Ab 2009 war die offizielle Bezeichnung der Spezies Severe acute respiratory syndrome-related coronavirus . Am 30. April 2024 wurde auch fur die Arten der Familie Coronaviridae die binare Nomenklatur eingefuhrt (Gattungsname plus Art- Epitheton ), seitdem lautet die offizielle Bezeichnung der Spezies Betacoronavirus pandemicum (Pandemie-auslosendes Betacoronavirus , siehe dort fur weitere Infos). Die Art beherbergt neben dem SARS-verursachenden Virus noch eine Reihe weiterer verwandter Viren, die aber kein SARS beim Menschen auslosen. ^[13] In der folgenden Zeit wurden weitere Vertreter entdeckt, ohne dass dies die Unterscheidung von SARS-verursachenden Viren und anderen Viren innerhalb dieser Spezies grundlegend erschwert hatte. ^{[3] [14] [15]}

Ein weiteres Virus, das zunachst provisorisch als 2019-nCoV bezeichnet wurde, ^[16] eng mit SARS-CoV verwandt ist und zur gleichen Spezies gehort, wurde Anfang 2020 als SARS-CoV-2 bezeichnet. ^{[A. 3] [17] [1]} Die Verwandtschaft zwischen SARS-CoV und SARS-CoV-2, dem zweiten Pandemie-verursachenden Virus in dieser Spezies, wird vor allem durch Genomanalysen kenntlich. ^[18]

In der gegenwartig gultigen Liste fur die Einordnung und Benennung von Viren, die durch das ICNV herausgegeben wurde, ist ?SARS-CoV“ eine Kurzbezeichnung, die z. B. fur zwei Virus-Isolate (bzw. Subtypen) verwendet wird: ?Tor2“ und ?PC4-227“; der Ausdruck ?SARS-CoV-1“ taucht dort nicht auf. ^{[A. 4]}

Zusammen mit dem Vorschlag, das 2019 als Erreger einer Krankheit ( COVID-19 ) neu in Erscheinung getretene Coronavirus ?SARS-CoV-2“ zu nennen, kam auch die Idee auf, das lange vorher in Erscheinung getretene Coronavirus besser als ?SARS-CoV-1“ (statt ?SARS-CoV“) zu bezeichnen, um die Viren besser unterscheiden zu konnen; fruhe Beispiele stammen aus Februar 2020. ^{[A. 5]}

Wenn wie hier eine Virusspezies eine Vielzahl von Viren ( Stammen ), Subtypen und Isolaten enthalt, dann ist deren Systematik und Einteilung eine schwierige Frage. Die offizielle Virus-Taxonomie des ICTV sieht keine Range unterhalb von ?species“ vor (insbesondere auch keine ?subspecies“). ^[1]

Zwei solcher Gruppen ( Kladen ) der Spezies Betacoronavirus pandemicum sind zum einen die Varianten der SARS-Erreger und zum anderen die Varianten der COVID-19-Erreger. Beide Gruppen weisen jeweils mehrere verschiedene Isolate auf (bspw. ?BJ-01“ bis ?BJ-04“ bei ?SARS-CoV“ ^[7] ), die alle derselben Spezies angehoren. ^[1] Die Arbeitsgruppe vom Internationalen Komitee fur die Taxonomie der Viren, welche fur die Coronaviridae zustandig ist (? Coronaviridae Study Group of the International Committee on Taxonomy of Viruses“), bezeichnete die beiden Viren, ?SARS-CoV“ (jenes Virus, das die Krankheit SARS hervorrufen kann) und ? SARS-CoV-2 “ (jenes Virus, das die Krankheit COVID-19 hervorrufen kann) als Kladen zugeordnete Viren, als ?Schwesterkladen“ (?sister clades“) innerhalb derselben Spezies (?species“), Severe acute respiratory syndrome-related coronavirus (jetzt Betacoronavirus pandemicum ). ^[1] Die Arbeitsgruppe gab die Empfehlung, kunftig nicht nur die grundsatzliche Virus-Bezeichnung (also z. B. ?SARS-CoV“ oder ?SARS-CoV-2“) innerhalb von Publikationen anzugeben, sondern weitere Angaben hinsichtlich des jeweiligen Isolates bzw. Stammes zu machen (z. B. in dem auch bei Influenzaviren gebrauchlichen Format Virus/Wirt/Ort/Isolat/Datum; ggf. Zugriffsnummer zur Genomsequenz) . ^[1]

Bei vergleichenden Untersuchungen ist es praktikabel, sowohl die Gruppe von Krankheitserregern, als auch das konkret verwendete Isolat anzugeben; bei van Doremalen et al. (2020) wurden z. B. sowohl Ausdrucke fur die beiden Gruppen (?SARS-CoV-2“ und ?SARS-CoV-1“), als auch konkrete Stammbezeichnungen (?nCoV-WA1-2020“ und ?Tor2“) sowie Zugriffsnummern fur die jeweiligen Genomsequenzen (?MN985325.1“ und ?AY274119.3“) angegeben. ^{[A. 6] [10]}

In Publikationen werden die Kurzformen SARS-CoV, SARS-CoV-1 und SARS-CoV-2 zumeist als Namen verwendet, wahrend die ausgeschriebenen Formen zumeist als Erklarungen fur diese Namen zu finden sind. Bei Verwendung des Ausdrucks ?SARS-CoV-1“ als Namen wurden unterschiedliche ausgeschriebene Formen zur Erklarung des Namens verwendet, solche mit Einbeziehung der Ziffer (die ersten beiden Beispiele) und solche ohne Einbeziehung der Ziffer (die letzten beiden Beispiele):

• ?… data from severe acute respiratory syndrome coronavirus 1 (SARS-CoV-1), the virus responsible …“, ^[20]
• ?… by its sister coronaviruses such as severe acute respiratory syndrome coronavirus-1 (SARS-COV-1) and …“, ^[21]
• ?… candidates for severe acute respiratory syndrome (SARS-CoV-1) and provided a brief overview of …“, ^[22]
• ?… Analysis of the first severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV-1) outcomes in 2003, and …“. ^[23]

Das SARS-Coronavirus besitzt ein fur die Virusfamilie typisches Genom und eine typische Struktur. Die Erbinformation ist in einem 29.751 Nukleotide langen einzelstrangigen RNA -Genom gespeichert. ^[24] Wie andere Coronaviren ist das Virion von SARS-CoV kugelformig mit einem Durchmesser von rund 125  nm . Das Virus verfugt uber vier Strukturproteine, Spike (S), Membrane (M), envelope (E) und nucleocapsid (N). ^[25]

Aufgrund genetischer Untersuchungen von Betacoronaviren in Fledermausen in Sudostasien wurde eine evolutionare Entwicklung des Virus bei der Ubertragung uber mehrere Wirte , von Fledermausen bis hin zum Menschen, postuliert, die von einem Vorlaufer des SARS-CoV bis zum humanpathogenen SARS-CoV reichen wurde. ^[26] Verschiedene Coronavirus-Isolate bei mehreren Fledermausarten und bei Larvenrollern wurden zusammen mit dem menschlichen SARS-CoV auf einen gemeinsamen Vorfahren zuruckgefuhrt. ^[27] Bei einer genaueren Analyse zu den Ursprungen des SARS-CoV durch Xu et al . (2014) wurde von den untersuchten Coronavirus-Stammen bei Fledermausen der Stamm Bt-SLCoV Rp3 als derjenige bestimmt, der dem SARS-Virus am nachsten stehen wurde; der Stamm Bt-SLCoV Rp3 infiziert die Chinesische Hufeisennase ( Rhinolophus sinicus ). ^[28] Als Larvenroller-infizierende Isolate wurden SARS-CoV SZ3 und SZ16 identifiziert. ^[29]

Im Jahr 2017 hatten Hu und Kollegen verschiedene Spezies von Fledermausen aus einer Hohle in der chinesischen Provinz Yunnan untersucht. Sie wurden fundig in Hufeisennasen (Rhinolophidae) der Spezies R. sinicus , R. ferrumequinum , R. affinis und in Rundblattnasen (Hipposideridae) der Spezies Aselliscus stoliczkanus . Die Ergebnisse legten nahe, dass der bis dato dem SARS-CoV am nachsten stehende Vorlaufer, das WIV16, eine Rekombinante aus drei Viren der Spezies SARS-assoziiertes Coronavirus (SARSr-CoV) ist (siehe Reassortment ), die in Fledermausen dieser Hohle vorkommen (WIV1, Rs4231 und Rs4081). ^[15] Es kann daher davon ausgegangen werden, dass auch bei Coronaviren eine Rekombination des Genoms zwischen verschiedenen Viren moglich ist, obwohl dieses unsegmentiert (monopartit) ist, d. h. aus einem einzigen Nukleinsaurestrang (hier ssRNA ) besteht ? im Gegensatz etwa zu Influenzaviren , deren Genom aus 8 Teilen besteht.

Die menschliche Krankheit SARS wird vor allem durch Aerosole in der Atemluft und Tropfchen ubertragen; das ist vor allem wahrend der SARS-Pandemie 2002/2003 festgestellt worden. ^{[30] [31]} Bei der Ubertragung von Mensch zu Mensch nutzt das SARS-verursachende Virus, SARS-CoV-1, ein virales Oberflachenprotein (Spike-Protein), das an ein anderes Protein ( ACE2 -Rezeptor) auf der Oberflache der jeweiligen menschlichen Wirtszelle bindet. ^[32]

Es gibt Hinweise, dass SARS einen zoonotischen Ursprung hat; z. B. traten die meisten Falle in fruhen Phasen der Epidemie der chinesischen Provinz Guangdong bei Lebensmittelhandlern auf, bei Personen, die Tiere schlachteten und mit lebenden Tieren und Fleisch Handel trieben sowie bei Personen, die Lebensmittel zubereiteten und servierten. ^{[30] [31]} Auf welche Weise genau diese anfangliche Ubertragung eines entsprechenden Virus vom Tier zum Menschen ablief, ist kaum bekannt. ^[33]

Die beiden in mancher Hinsicht ahnlichen Viren, SARS-CoV-1 und SARS-CoV-2, sind hinsichtlich der Ubertragung verglichen worden. ^{[34] [35]} Wahrend SARS-CoV-1 vorrangig die unteren Atemwege befallt, also die Lunge, kann SARS-CoV-2 sowohl die oberen als auch die unteren Atemwege befallen; SARS-CoV-2 kann sich bspw. unabhangig von der Lunge im Rachen vermehren. ^{[34] [35]} Diese unterschiedlich stark ausgepragte Bevorzugung von verschiedenen Geweben durch SARS-CoV-1 und SARS-CoV-2 durfte auch die Unterschiede bei der Ubertragung auf Kontaktpersonen mit sich bringen. ^{[34] [35]}

Beim Covid-19-Erreger SARS-CoV-2 kann die effektive Vermehrung der Viruspartikel im Rachen dazu fuhren, dass Personen ohne Krankheitsanzeichen die Infektion weitergeben. ^{[34] [35]} Beim SARS-Errgere SARS-CoV ist die effektive Vermehrung vermutlich auf die Lunge begrenzt; die Weitergabe der Infektion begann bei der SARS-Pandemie haufig erst dann, wenn bei einem Ubertrager bereits Symptome der Krankheit vorhanden waren. Dadurch konnte eine Ifektion moglicherweise unmittelbarer erkannt werden, anders als bei SARS-CoV-2. ^{[A. 7]}

Eine Hypothese dazu, ^[35] wie sich der erweiterte Tropismus (hin zum Rachen) von SARS-CoV-2 gegenuber SARS-CoV-1 erklaren lassen konnte, bezieht sich darauf, dass im Spike-Protein von SARS-CoV-2 eine spezielle Spaltstelle vorhanden ist (polybasische Furin-Typ-Spaltstelle an der S1?S2-Verbindung), die es beim Spike-Protein von SARS-CoV-1 nicht gibt. ^[36] Es wurde gezeigt, dass es durch das Einfugen einer ahnlichen Spaltstelle in das Spike-Protein von SARS-CoV-1 (also durch Insertion einer polybasischen Spaltstelle in die S1?S2-Region) zu einer moderaten, aber erkennbaren Erhohung der Fusionsaktivitat kommt; das konnte zu einem verstarkten Eintritt von Viren in das jeweilige Gewebe fuhren, gerade bei geringer Expressionsdichte von ACE2. ^[37]

Studien im Gefolge der SARS-Pandemie ergaben, dass die meisten infizierten Personen relativ wenige Kontakte infizierten, wahrend es durch manche Personen zu einem Superspreading kam. ^{[38] [39]} In einer Studie zu einem Flug mit 112 Passagieren wurden 16 Erkrankungen dokumentiert, welche infolge eines bereits erkrankten Passagiers entstanden. Dabei wurde eine Haufung der Ansteckungen bis zu 3 Reihen vor dem Indexpatienten, in einem Abstand bis zu 2,30 m, festgestellt. ^[40]

Unter Laborbedingungen konnte hinsichtlich der Tenazitat nachgewiesen werden, dass verdunntes Sputum und verdunnter Stuhl mindestens 72 Stunden lang eine niedrige Infektiositat aufweisen. Auf Flachen unterschiedlicher Materialien konnte eine Infektionsfahigkeit des Virus nach rund 72 bis 96 Stunden nachgewiesen werden. Die Infektiositat nimmt bei Raumtemperatur nach rund zwei Stunden ab. Das Virus wird durch Erhitzen uber 75 °C fur 30 Minuten (alternativ: uber 67 °C fur 60 Minuten oder uber 56 °C fur 90 Minuten) sowie durch 60-minutige UV-Strahlung (Wellenlange: 260 nm, Intensitat: 90 μW/cm², Gesamtdosis: 324 mWs/cm²) vollstandig inaktiviert. ^[41] SARS-CoV wird in Abwesenheit von anderen Proteinen bei 56 °C innerhalb von 30 Minuten mit einer Keimzahlreduktion auf das 10 ^?5 -fache inaktiviert werden. ^[42] In Anwesenheit von hoheren Proteinkonzentrationen erfolgt eine Keimzahlreduktion auf das 10 ^?5 -fache bei 60 °C innerhalb von 30 Minuten. ^[42] SARS-CoV ist als behulltes Virus empfindlich gegen alkoholische Desinfektionsmittel mit einer Keimzahlreduktion auf das 10 ^?2,78 -fache nach 30 Sekunden. ^[42] Eine Inaktivierung in verdunnter Essigsaure ( Weinessig ) erfolgt mit einer Keimzahlreduktion auf das 10 ^?3 -fache nach 60 Sekunden. ^[42] Aldehyd -basierte Desinfektionsmittel (mit Formaldehyd oder Glutaraldehyd ) fuhren zu einer Inaktivierung mit einer Keimzahlreduktion auf das 10 ^?3 -fache nach 120 Sekunden. ^[42] Mit Glucoprotaminlosungen erfolgt eine Inaktivierung mit einer Keimzahlreduktion auf das 10 ^?1,68 -fache nach 120 Sekunden. ^[42]

Bei einem Virusstamm aus der chinesischen Provinz Guangdong konnte das Auftreten infektionsverstarkender Antikorper nachgewiesen werden, welche mit dem ACE2 - Rezeptor interagieren. ^[43] Bei drei genesenen Patienten der SARS-Pandemie konnte noch neun bis elf Jahre nach ihrer Infektion eine Immunantwort mittels T-Gedachtniszellen und zytotoxischer T-Zellen nachgewiesen werden. Diese waren gegen die Strukturproteine M und N gerichtet. Eine Kreuzreaktivitat gegen das strukturverwandte MERS-CoV konnte nicht nachgewiesen werden. ^[44]

Im Jahr 2010 wurde im Tierversuch an Mausen und Goldhamstern ein Impfstoff aus inaktiviertem SARS-CoV getestet. Es ließ sich eine begrenzte Immunitat der Tiere nachweisen, die jedoch rasch abnahm. Die Mauspopulation verfugte nach achtzehn Wochen uber keine Immunitat mehr. Bei den Hamstern zeigte sich eine begrenzte Immunitat noch achtzehn Wochen nach der zweiten Impfdosis. ^[45] Im Jahr 2012 wurde eine Studie veroffentlicht, welche neben inaktiviertem SARS-CoV auch Impfstoffe bestehend aus Teilkomponenten an einem Mausmodell testete. Alle Impfstoffe losten bei den Versuchstieren die Bildung neutralisierender Antikorper aus. Alle Versuchstiere zeigten jedoch nach Exposition mit dem SARS-Virus eine Autoimmunreaktion der Lungen , welche von den Forschern auf eine durch die Impfung hervorgerufene, uberschießende Immunreaktion auf das Virus zuruckgefuhrt wurde. ^[46]

Da der ACE2-Rezeptor bei Katzenartigen und Menschen sehr ahnlich ist, ist es dem Virus auch moglich, außer Larvenrollern auch Hauskatzen und Frettchen zu infizieren. ^{[47] [12]} Der Ubergang von Fledermausen auf den Menschen erfolgte wahrscheinlich uber den Marderhund als Ubertrager . ^[48]

Ende Marz 2003 wurde SARS-CoV erstmals im Rahmen der Forschung zur SARS-Pandemie, in mehreren Labors in verschiedenen Landern, isoliert. ^[49] Mitte Mai erfolgte per Tierexperiment der endgultige Beweis, dass SARS-CoV die Erkrankung auslost. ^[50]

In der Schweiz ist der positive und negative laboranalytische Befund zu einem SARS-Erreger fur Laboratorien meldepflichtig und zwar nach dem Epidemiengesetz (EpG) in Verbindung mit der Epidemienverordnung und Anhang 3 der Verordnung des EDI uber die Meldung von Beobachtungen ubertragbarer Krankheiten des Menschen . In Deutschland ist der direkte und indirekte Nachweis des ?Severe-Acute-Respiratory-Syndrome-Coronavirus (SARS-CoV)“ seit dem 23. Mai 2020 gemaß § 7 Abs. 1 Nr. 44a des Infektionsschutzgesetzes (IfSG) fur Labore namentlich meldepflichtig , sofern der Nachweis auf eine akute Infektion hindeutet.

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