Die Masse aller derzeit weltweit in Menschen zirkulierenden Sars-CoV-2-Viruspartikel beträgt einer Hochrechnung zufolge zwischen hundert Gramm und zehn Kilogramm. Jede infizierte Person trägt am Höhepunkt ihrer Infektion nur etwa 0,001 bis 0,1 Milligramm Virus mit sich herum – erheblich weniger als das Gewicht eines Mohnkorns, berichten Forscherteams aus Israel und den USA in den «Proceedings» der US-Nationalen Akademie der Wissenschaften («PNAS»).

Die Forscherinnen und Forscher sehen in ihrer Arbeit mehr als mathematische Spielerei: Die Kenntnis der absoluten Zahlen könne dabei helfen, die Dynamik der Erkrankung und den Verlauf der Pandemie besser zu verstehen. Sie weisen dabei darauf hin, dass ihre Berechnungen Näherungswerte sind, da etwa die Viruslast bei einzelnen Menschen sehr unterschiedlich sein könne und im Krankheitsverlauf extrem schwanke.

Bis zu 100 Milliarden Partikel auf dem Höhepunkt der Infektion

Das Team um Ron Sender vom Weizmann Institute of Science (Rehovot/Israel) hatte basierend auf früheren Untersuchungen an Makaken zunächst die Zahl aller Sars-CoV-2-Viruspartikel in einzelnen Geweben und in einem einzelnen Individuum ermittelt. Die höchste Viruskonzentration fanden sie in den Lungen; in anderen Geweben wie den Nasenschleimhäuten, Lymphknoten und im Rachen war die Anzahl deutlich geringer.

Die Angaben rechneten sie dann für den Menschen um. Sie ermittelten so, dass in einer infizierten Person am Höhepunkt der Infektion zwischen einer Milliarde und 100 Milliarden Viruspartikel zirkulieren. Die Zahl der Körperzellen sei selbst bei der höheren Schätzung mehr als 100-mal so gross, schreiben die Forscher. Im gesamten Infektionsverlauf würden bis zu drei Billionen Viruspartikel im menschlichen Körper gebildet. Unter Berücksichtigung der Masse von etwa einem Femtogramm pro Viruspartikel ermittelten die Forscher die oben genannten Zahlen. Ein Femtogramm entspricht 0,000000000000001 Gramm.

Schätzungen sollen helfen, neue Muster der Pandemie zu erkennen

In weiteren Berechnungen ermittelten die Forscher unter anderem noch, wie viele Mutationen sich ereignen, welcher Anteil der Körperzellen vom Virus infiziert werden kann oder wie viele Antikörper zur Neutralisierung des Erregers nötig sind.

Schätzungen zur Gesamtzahl und Masse von Sars-CoV-2-Viruspartikeln in infizierten Personen ermöglichten es, verschiedene Aspekte der Pandemie – von der Immunologie bis zur Evolution – miteinander zu verbinden und neue Muster zu erkennen, die nicht sofort offensichtlich seien, so die Wissenschaftler.

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