Viren-Evolution
H5N1 ähnelt Pandemie-Viren stärker als gedacht
Die Vogelgrippe ist noch immer eine Tierseuche. Allerdings fanden Wissenschaftler jetzt heraus: Das Protein, das dem H5N1-Virus das Andocken an menschliche Zellen ermöglicht, ist dem von anderen Pandemie-Viren viel ähnlicher als gedacht.
Mit ihren - nach menschlichen Maßstäben - unglaublich schnellen Reproduktionszyklen führen Viren Evolution auf der Überholspur vor. Binnen weniger Jahre können sie durch Mutation und Selektionsdruck ganz neue Eigenschaften erlangen. Welche, lässt sich nur schwer vorhersagen. Deshalb vergleichen Virologen die Entwicklung aktueller Virenstämme mit der Evolution älterer Erreger.
Spanische Grippe: Dieses H1N1-Virus löste 1918 eine Pandemie aus. In einer Hinsicht ähnelt ihm der Vogelgrippe-Erreger
James Stevens hat zusammen mit Kollegen vom Scripps Research Institute im kalifornischen La Jolla eine solche Analyse für H5N1 vorgenommen. Sie verglichen das Vogelgrippe-Virus, das für die aktuelle Seuche unter Geflügel und Wildvögeln verantwortlich ist, mit menschlichen Grippeviren. Dabei fanden sie einen möglichen Weg, wie die Tier- zu einer Menschengrippe werden könnte. Ein bestimmtes Merkmal des Erregers ist vergleichbaren Viren einer Menschengrippe bereits ähnlicher, als bisher angenommen, so das Ergebnis.
Die Virologen untersuchten eine H5N1-Probe, die von einem zehnjährigen Jungen stammte, der 2004 in Vietnam nach einer Vogelgrippe-Infektion gestorben war. Das Augenmerk der Forscher galt einem Protein an der Oberfläche des Virus, dem Hämagglutinin (kurz H). Das Hämagglutinin des Vietnam-Virus (H5) verglich Stevens mit älteren H1-, H2- und H3-Varianten. Nur diese drei Oberflächenproteine sind bislang bei menschlichen Grippeerregern aufgetreten - unter anderem in den drei großen Grippepandemien des 20. Jahrhunderts: H1N1 bei der spanischen Grippe 1918, die weltweit bis zu 50 Millionen Menschen getötet hat, H2N2 im Jahr 1957 und H3N2 im Jahr 1968.
Die Vogelgrippe
Die Vogelgrippe, auch als Aviäre Influenza bekannt, ist eine hochansteckende Viruskrankheit und befällt vor allem Hühner und Puten, aber auch Wildvögel, Fasane und Perlhühner. Der Virusstamm H5N1 ist eine besonders aggressive Variante, die bei 80 bis 100 Prozent der erkrankten Tiere innerhalb weniger Tage zum Tod führt. In seltenen Fällen können sich auch Menschen anstecken. Weltweit wurden bisher über 300 solcher Fälle festgestellt, die meisten in Asien. Fast 200 Menschen starben. Die meisten hatten beruflich mit Geflügel zu tun.
Übertragen wird die Seuche von Tier zu Tier durch direkte Berührung, über Kot, Speichel und Tränenflüssigkeit oder über Kontakt mit infiziertem Material wie Transportkisten oder Eierkartons. Bei starker Staubentwicklung ist auch eine indirekte Ansteckung über die Luft möglich.
Die Zeit von der Infektion bis zum Ausbruch der Krankheit beträgt meist 3 bis 14 Tage. Oft treten hohes Fieber, Atemwegsprobleme, Schwarzfärbung von Kamm und Kehllappen, Mattigkeit, Fressunlust, verminderte Legeleistung und Durchfall auf. Die Tiere können aber auch plötzlich tot umfallen oder ersticken.
Forscher sind besorgt, dass H5N1 mutieren könnte, bis es von Mensch zu Mensch übertragbar ist. Neuere Forschungsergebnisse bestätigen diese Befürchtung: Der Subtyp H1N1, der von 1918 bis 1920 als Spanische Grippe grassierte und bis zu 50 Millionen Tote forderte, war ein reines Vogelvirus, das sich an den Menschen angepasst hat. Denkbar ist auch eine Doppelinfektion eines Menschen oder eines Schweins mit menschlichen und tierischen Erregern. Dabei könnte sich eine Virus-Variante bilden, die eine verheerende weltweite Seuche - eine sogenannte Pandemie - auslösen könnte.
Zwei Medikamente können Menschen im unwahrscheinlichen Fall einer H5N1-Infektion helfen: Die antiviralen Medikamente Tamiflu (Roche) und Relenza (GlaxoSmithKline). Tamiflu gibt es als Tablette oder Saft, Relenza als Pulver, das inhaliert wird. Sie werden auch Neuraminidase-Hemmer genannt. Neuraminidase ist eine Eiweißstruktur an der Virushülle. Wird diese Struktur von den Medikamenten blockiert, können neu gebildete Influenza-Viren die Wirtszelle nicht mehr verlassen und sich daher nicht weiter im Körper ausbreiten. Die deutschen Bundesländer haben 2006 beschlossen, mehr als acht Millionen Dosen beider Medikamente als Vorsichtsmaßnahme kaufen. Sie sollen die Monate zwischen einem Pandemie-Ausbruch und der Entwicklung eines Impfstoffs überbrücken.
Diesen drei Viren fiel es leicht, in die Zellen menschlicher Atemwege einzudringen. H1, H2 und H3 fungieren als Haken, um an die Rezeptoren der Zellen anzudocken. H5 hingegen gelingt dies nur im Körper von Vögeln leicht. Eine Pandemie befürchten Seuchenexperten für den Fall, dass sich dies ändert.
Stevens und sein Team verglichen die Probe aus Vietnam nun mit älteren Viren. In der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins "Science" schreiben sie, dass das Hämagglutinin des vietnamesischen Virus dem im Erreger von 1918 und anderer menschlicher Viren bereits ähnlicher ist als einer H5-Variante, die 1997 bei einer vogelgrippekranken Ente isoliert worden war.
Nun überprüften die Wissenschaftler im Labor, ob die gleichen Mutationen, die ältere Viren leicht beim Menschen andocken ließen, diesen Effekt auch bei H5N1 hatten. Teilweise war dies der Fall. "In der Tat könnte das einmal ein Weg für die Verbreitung beim Menschen werden, und damit für die Krankheitsentstehung interessant werden", sagte der Virologe Albert Osterhaus von der Erasmus-Universität in Rotterdam zu SPIEGEL ONLINE. "Leider gibt uns dieser Aufsatz noch keinen Hinweis für eine Vorsorgestrategie."
Die Untersuchung des Virologenteams, dem auch Forscher der US-amerikanischen Centers for Disease Control (CDC) und des Institute of Pathology der US-Streitkräfte angehörten, konzentrierte sich nur auf einen Aspekt der Virus-Evolution. Wie das Andock-Protein auf seiner Oberfläche werden aber auch viele andere Eigenschaften des Tierseuchen-Erregers von äußeren Faktoren bestimmt. Was die Erkenntnisse der Autoren tatsächlich für eine potentielle Pandemie bedeuteten, sei heute nur schwer einzuschätzen, so Osterhaus.
stx
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