Pandemie-Prognose: Computer simulieren die Killerseuche

Es war buchstäblich eine Welle des Verderbens, die im 14. Jahrhundert über Europa hereinbrach: Die Pest wälzte sich von Süden nach Norden über den Kontinent und tötete bis zu 25 Millionen Menschen. Ganze Landstriche waren anschließend verwaist, insgesamt starb rund ein Drittel der Bevölkerung Europas. Volle drei Jahre brauchte die Seuche, um sich in Form einer Welle von Sizilien bis nach Norwegen auszubreiten.

Zum Leidwesen von Medizinern und Gesundheitsbehörden sind Epidemien im Zeitalter von Auto, Bahn und globalem Flugverkehr weniger leicht vorherzusagen. Computermodelle sollen deshalb helfen, den Verlauf einer Pandemie so genau wie möglich vorherzusagen, damit die Bekämpfung effizient organisiert und die Zahl der Toten so klein wie möglich gehalten werden kann.

Die Rechenwerke sind angesichts der Bedrohung durch die Vogelgrippe derzeit heiß begehrt. Am morgigen Donnerstag etwa treffen sich Vertreter des Landesgesundheitsamts in Stuttgart mit Forschern der Universität Tübingen, um ein Programm namens "InfluSim" zu beurteilen. Martin Eichner und Markus Schwehm vom Tübinger Institut für Medizinische Biometrie behaupten von der Software, sie sei das weltweit einzige kostenlos im Internet verfügbare Werkzeug zur Seuchen-Simulation.

Ob auch Laien das Programm verstehen und benutzen können, wie das Tübinger Team glaubt, sei dahingestellt. Dutzende Parameter wie die Altersverteilung in der Bevölkerung, die Häufigkeit von Kontakten, die Schwere der Symptome und die Versorgung der Infizierten können variiert werden und sorgen für teils drastische Veränderungen der Ergebnisse.



Doch die Forscher sind überzeugt, dass ihr Programm den Seuchenbekämpfern eine wertvolle Hilfe sein wird, sollte es tatsächlich zu einer Pandemie durch ein mutiertes Vogelgrippe-Virus kommen. Die Daten, die in "InfluSim" voreingestellt sind, entsprächen neuesten wissenschaftlichen Studien oder stammten aus dem nationalen Pandemieplan.

"Wir haben versucht, so viel wie möglich von früheren Pandemien zu lernen", sagt Schwehm im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE. Die Berechnungen aus dem Verlauf der Spanischen, der Asiatischen und der Hongkong-Grippe, die 1918, 1957 und 1968 um den Globus zogen, hätten Erstaunliches ergeben: Im Durchschnitt stecke ein Infizierter nur eine bis zwei weitere Personen an. "Natürlich gibt es auch die sogenannten Superspreader, die 20 oder 30 Menschen anstecken", erklärt Schwehm. "Ihr Einfluss wird aber von Menschen mit weniger Kontakten ausgeglichen." Wäre es anders gewesen, hätten die bisherigen Pandemien einen anderen Verlauf genommen.

Wir tödlich könnte das Virus sein?

Allerdings sind alle Rechenmodelle mit einer großen Unsicherheit behaftet: "Niemand weiß, wie ansteckend und tödlich ein Pandemie-Virus wäre, das aus dem H5N1-Virus hervorgeht", sagt Schwehms Kollege Eichner. Zudem ist es äußerst knifflig, die Bewegungen von Menschen in mobilen Gesellschaften mit mathematischen Modellen abzubilden. Erst kürzlich haben Forscher des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation dies anhand der Verfolgung von Geldscheinen versucht - und bestechende Ergebnisse erzielt.

Ihre Tübinger Kollegen haben auf Basis der früheren globalen Seuchen die Eigenschaften eines künftigen Pandemie-Erregers geschätzt. Das Ergebnis in "InfluSim": Im schlimmsten Fall gäbe es allein in Deutschland mehr als 130.000 Tote - gesetzt den Fall, eine Versorgung der Infizierten wäre nach einem Kollaps des Gesundheitssystems nicht mehr gewährleistet.

Ändert man in dem Programm die Parameter so, wie es bei einer funktionierenden Bekämpfung der Seuche zu erwarten wäre, sinkt die Zahl der prognostizierten Todesopfer auf unter 50.000. "Das ist natürlich rein spekulativ", betont Eichner. "Aber aus Sicht der Seuchenbekämpfung ist die Zahl der Toten auch nicht so wichtig."

Hilfe für Behörden im Kampf gegen die Seuche

Programme, die den Verlauf von Seuchen modellieren, sollten Behörden und Medizinern vor allem als Planungshilfe dienen. "Sie interessiert vor allem, wie viele Menschen wann und wo in die Krankenhäuser kommen, wo man Impfungen am ehesten durchführen und wo man vorbeugende Maßnahmen wie etwa die Absage von Großveranstaltungen treffen sollte", erklärt Schwehm.

Neben den Gesundheitsbehörden hat auch das für menschliche Seuchen zuständige Robert-Koch-Institut in Berlin ein Auge auf die Seuchen-Simulationen geworfen. "Diese Programme sind äußerst wichtige Werkzeuge, um den Verlauf und die Dauer einer Pandemie sowie die Folgen für die Gesundheitssysteme zu beurteilen", sagt RKI-Mitarbeiter Udo Buchholz. Die Zahlen, mit denen die Tübinger Forscher gearbeitet hätten, seien "relativ realistisch". Die Ergebnisse fielen in ihrer Höhe sogar eher konservativ aus.

Die Seuchen-Modellierung sei nicht nur hilfreich, um die Einflüsse von Vorbeugung, Therapie, Impfung und Hygiene-Maßnahmen zu berechnen, wenn die Pandemie bereits ausgebrochen sei. "Solche Programme können auch schon im Vorfeld helfen", meint Buchholz - etwa, um Einfluss auf politische Entscheidungsträger auszuüben.

Hilfreich könne da etwa sein, dass die Software auch gleich die Kosten der Seuche kalkuliert. Denn die wirtschaftlichen Folgen einer Pandemie, darin sind sich Fachleute einig, wären gewaltig. Der Bochumer Medizinethiker Hans-Martin Sass etwa entwirft wahre Horrorszenarien: "Die gesundheitliche Versorgung und die öffentliche Ordnung würden zusammenbrechen", meint Sass. Auch die Versorgung mit Lebensmitteln und Energie käme zum Erliegen. Ob das zutrifft, ist zwar offen. "Die Belastungen für das Gesundheitswesen und die Wirtschaft", meint RKI-Experte Buchholz, "wären jedoch außerordentlich."