Virenforschung mit Fledermäusen
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- Rundblattnasen-Fledermaus im Flug. Die in Ghana lebenden Tiere gehören zu den Forschungsabjekten der Bonner Virologen. Quelle: Florian Gloza-Rausch/Universität Bonn
09.05.2012 -
Sie leben im Verborgenen, und sind der Stoff für Mythen und Legenden: Fledermäuse, früher assoziiert mit Hexen und Untoten, werden heute bestenfalls noch von den Brückenbauern im Elbtal dämonisiert. Seit der SARS-Epidemie 2002/03 kennt man die in Deutschland geschützten Tieren allerdings auch als Reservoir für Zoonosen, bisher unbekannte tierische Viren, die auf Menschen übergreifen. Habitate und Übertragungswege sind seitdem Gegenstand zahlreicher Forschungsprojekte. Eins davon ist das Verbundprojekt „SARS: Ökologie und Pathogenese“, das vom Bundesforschungsministerium (BMBF) im Rahmen der Forschungsplattform für Zoonosen gefördert wird.
Das Schwere Akute Atemwegssyndrom (SARS) ist ein typischer Vertreter einer Zoonose, in den vergangenen Jahren haben mehrere dieser Erreger Schlagzeilen gemacht: Die Viren für Vogel- und Schweinegrippe, aber auch das Tropenvirus Ebola und das EHEC-Bakterium sind Keime, die die Artengrenze zwischen Tier und Mensch übersprungen haben. Bis auf die Schweinegrippe mit katastrophalem Ergebnis: Weil die Erreger dem menschlichen Immunsystem bisher unbekannt waren, kann es nicht schnell genug reagieren. Es droht eine Pandemie.
Im BMBF setzt man deshalb auf eine krankheitsübergreifende Erforschung der Viren, in der Veterinär- und Humanmedizin eng zusammenarbeiten. Zur besseren Vernetzung von Akteuren und Projekten wurde 2009 die Nationale Forschungsplattform für Zoonosen (mehr...) etabliert. Von 2007 bis 2010 wurden Forschungsverbünde zu zoonotischen Erkrankungen mit 24,6 Millionen Euro gefördert, bis 2013 werden ca. 28 Millionen Euro bereitgestellt. Unter den geförderten Forschungsansätzen befindet sich auch das dreijährige Verbundprojekt „Ökologie und Pathogenese von SARS“, das am Bonner Institut für Virologie koordiniert wird.
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Breitband-Impfstoff gesucht
Die Erforschung des SARS-Erregers beinhaltet exemplarisch zwei Ansätze, die allen Zoonosen gemein sind. Zum einen die Erforschung ihrer Habitate, zum anderen die Klärung des Übertragungswegs auf den Menschen. "Wenn wir es schaffen, den Prozess des Wirtswechsels zu verstehen, verbessert sich unser grundsätzliches Verständnis zur Entstehung neuartiger Epidemien", sagt Christian Drosten, Leiter des Instituts für Virologie in Bonn und Koordinator des Projektes. Zusammen mit dem Tropenmediziner Stephan Günther identifizierte er 2003 das SARS-Virus (mehr...). Seitdem erforschen beide das Vorkommen und mögliche Mittel gegen die dem menschlichen Immunsystem bisher unbekannten Viren, die unter anderem deshalb jetzt gehäuft auftreten, weil ihr natürlicher Lebensraum zerstört wird, wie Drosten erklärt. „Normalerweise leben viele verschiedene Keime in jeweils kleinen Mengen in einer Wirtspopulation, spezialisierte und „Generalisten“. Wenn man aber den Lebensraum verengt, bleiben die Generalisten übrig und vermehren sich – das sind die potenziellen Pandemieviren.“
Gegen Bakterien gibt es lange schon Breitband-Antibiotika, die gegen mehrere bakterielle Erreger zugleich wirken. Für Viren ist so etwas bisher nicht möglich. „Alle bislang erhältlichen antiviralen Medikamente nehmen direkt den Erreger ins Visier“, berichtet Drosten. „Da die Erreger sehr unterschiedlich sind, können diese Präparate nur gegen bestimmte Viren vorgehen.“ Viren sind aber sehr wandlungsfähig, was gegen einen Erreger hilft, ist bei einem anderen nutzlos, und bis ein Impfstoff gefunden ist, ist das Virus längst mutiert.
Auch das Töten der Wirtstiere, wie das Keulen von Geflügel während der Vogelgrippe-Epidemie, halten die Wissenschaftler im Fall der Fledermäuse für sinnlos. „Fledermäuse leben im Verborgenen“, sagt Drosten, „außerdem wäre das ökologisch eine Katastrophe. Die Welt kann vielleicht auf Zuchthähnchen verzichten, aber ganz sicher nicht auf die Fledermäuse.“
Den Viren den Andockpunkt nehmen
Der Forscherverbund konzentriert sich deshalb auf die Mechanismen des Immunsystems. Damit sich ein Virus im Körper eines Tieres oder eines Menschen vermehren kann, muss es an ein Zellhüllen-Protein andocken. Mit einem automatischen Hochdurchsatzverfahren haben die Forscher deshalb systematisch verschiedene Protein-Viren-Kombinationen als potenzielle Ansatzpunkte für Hemmstoffe getestet, und schließlich das Eiweiß gefunden, das dem SARS-Erreger Zugang zum menschlichen Körper verschafft.
„Es handelt sich dabei um einen Signalweg, der das Immunsystem steuert“, berichtet Drosten. „Wir haben einen Ansatz gefunden, wie wir eines der Proteine in dieser Signalkette hemmen können, wodurch die Vermehrung der Viren unterbunden wird.“ Der praktische Nebeneffekt: Indem der Signalweg unterbrochen wird, werden ganze Virenfamilien ausgeschlossen. Für die lebenswichtigen Funktionen der Wirtszelle kompensieren andere Signalwege. Ihre Erkenntnisse haben die Forscher auch im Fachmagazin PLoS Pathogens (2011, Online-Vorabveröffentlichung) publiziert.
Bisher ist das aber erst in Zellkulturen nachgewiesen. „Es wird Jahre dauern bis wir wissen, ob sich diese Ergebnisse auf Therapien für den Menschen übertragen lassen“, sagt Drosten. Doch allein die Testmethode und die neue Zusammenarbeit werten Drosten und seine Kollegen bereits als wichtigen Erfolg. Der SARS-Forschungsverbund vereint die virologische Kompetenz von zwei tierärztlichen und vier medizinischen Universitätseinrichtungen. „Allein hätte das keines der beteiligten Teams zuwege gebracht“, ist Drosten überzeugt.
Autorin: Cornelia Kästner
