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Wettlauf mit dem Lungenfieber

Ist der weltweite Seuchenzug des Sars-Erregers noch zu stoppen? Je mehr die Virologen über den jüngsten Feind aus dem Reich der Mikroben lernen, desto gefährlicher erscheint er. Die Todesrate ist höher als vermutet. Deutsche Forscher wollen schon bald ein Gegenmittel testen.
aus DER SPIEGEL 19/2003

Es ist derzeit schwer, ein Paket zu verschicken, auf dem steht: »für Menschen ansteckende Substanz (Coronaviren)«.

Holger Rabenau, 44, vom Institut für Medizinische Virologie in Frankfurt, hält ein schuhkartongroßes Paket in den Händen und schimpft. Dreimal schon hat er seine Virenproben losgeschickt an das englische Seuchenlabor Porton Down. In dem wie eine Festung gesicherten Labor warten britische Mikrobenjäger auf die Fracht, um beim globalen Kampf gegen das Schwere Akute Respiratorische Syndrom ("Sars") mitzuhelfen. Doch das Frachtunternehmen TNT hat die Sendung zum dritten Mal zurückgehen lassen - aus Angst vor einer Ansteckung.

Auch in der siebten Woche nach ihrem Bekanntwerden hat die neue Seuche nichts von ihrem Schrecken verloren. Die »erste globale Epidemie des 21. Jahrhunderts« (so Gro Harlem Brundtlandt, Direktorin der Weltgesundheitsorganisation WHO) hatte bis Ende vergangener Woche in 31 Ländern 6063 Menschen befallen und 417 von ihnen dahingerafft.

Selbst Bundeskanzler Gerhard Schröder will sich im Mai nur noch mit einer drastisch verkleinerten Delegation auf seine lange geplante Asienreise begeben. »Je kleiner die Zahl der unmittelbaren Gesprächspartner«, hatte ihm Reinhard Kurth, Chef des Robert Koch Instituts, in einem Gutachten empfohlen, »desto kleiner ist natürlich auch das ohnehin geringe Restrisiko einer Infektionsübertragung.« Dann fügte der Seuchenexperte noch hinzu: »Ich gehe davon aus, dass der Herr Bundeskanzler nicht mit erkrankten Gesprächspartnern zusammentreffen wird.«

Immerhin schien es vergangene Woche zu gelingen, die mit Fieber, trockenem Husten und Atemnot einhergehende Lungenkrankheit in Vietnam, Singapur und Toronto durch Seuchenhygiene einzudämmen. In China jedoch marodierte der Erreger weiter wie enthemmt. Allein in Peking befiel er Tag für Tag mehr als hundert neue Opfer, die in den überfüllten Krankenhäusern keine Aufnahme mehr fanden. In dem Dorf Chagugang steckten Einwohner eine Isolierstation in Brand.

Wanderarbeiter, fürchten westliche Experten, könnten das Virus inzwischen in alle Provinzen des Landes verschleppt haben. In Zentral- und Westchina aber hat der Staat die Gesundheitsvorsorge vor Jahren so gut wie aufgegeben - eine ideale Brutstätte für das Lungenfieber.

Und schlimmer noch: Mit Entsetzen registrierten Virologen, dass der Sars-Erreger auch Asiens zweites Riesenreich erreicht hat: Indien. »Sieben Krankenschwestern und zwei Ärzte in der Stadt Pune sind an Sars erkrankt«, erklärte Klaus Stöhr, 44, von der WHO in Genf. Neben afrikanischen Staaten sei »Indien das Land, wo wir uns die Seuche am wenigsten wünschen«. In den unterentwickelten und übervölkerten Landstrichen des Subkontinents könnte Sars als eine Art infektiöse Streubombe explodieren.

»Das hat ein Kaliber wie Aids«, warnt der Frankfurter Virologe Wolfgang Stille, 67, der 1982 die ersten Fälle der Immunschwäche in der Homosexuellen-Szene der Main-Metropole behandelt hatte. »Wir sind nur noch ein oder zwei Personen entfernt von einer weltweiten Epidemie«, kommentiert auch der amerikanische Gesundheitsexperte Georges Benjamin.

Je mehr die Wissenschaftler über den unheimlichen Erreger herausfinden, desto gefährlicher erscheint er ihnen. So ist inzwischen klar, dass die Todesrate zu Beginn der Epidemie falsch berechnet wurde: Nicht 4 bis 6 Prozent der infizierten Menschen sterben, sondern 8 bis 15 Prozent - vor allem Alte und gesundheitlich Angeschlagene verlieren den Kampf gegen Sars.

Wer sterben muss und wer leben darf, entscheidet sich zwischen Tag sieben und zehn nach der Ansteckung. Bei den einen erstickt der stumme Erreger die Organe. Bei den Überlebenden verschwindet er innerhalb von Stunden aus den Lungenflügeln. Bei manchen bleiben Narben zurück.

Doch die Geheilten scheiden das Virus noch Wochen in Urin und Fäkalien aus - und sind womöglich weiterhin ansteckend. Und manchmal ist die Genesung nicht von Dauer: Zwölf Patienten, bereits als geheilt entlassen, erlitten vergangene Woche in Hongkong Rückfälle. Nicht nur in Schleim und Tröpfchen reisen die Viren von Mensch zu Mensch, auch über Fäkalien breiten sie sich aus. Und anders als zunächst angenommen, können sich auch Flugpassagiere infizieren, wie der Infektiologe Hans-Reinhard Brodt, 51, vergangenen Dienstag auf dem Internistenkongress in Wiesbaden enthüllte.

Jener aus New York kommende Arzt, den das Team von Brodt am 15. März auf dem Frankfurter Flughafen aus einem Flugzeug holte und gesund pflegte, hat auf dem Flug eine Stewardess angesteckt - und das, obwohl sie mit dem in der hintersten Sitzreihe isolierten Mann kein Wort sprach und ihm bloß zweimal Essen reichte.

Wahrscheinlich wird die neue Seuche nie mehr verschwinden. »Sars wird mindestens auf viele, viele Jahre in China bleiben«, prophezeit der Frankfurter Seuchenexperte Hans Wilhelm Doerr, 58, »und in anderen Ländern wird die Lungenseuche immer wieder punktuell auftreten.«

Und weil sich die neue Krankheit noch nicht eindeutig diagnostizieren lässt, kann sich hinter jeder Lungenentzündung ein Sars-Fall verbergen. Deutsche Praxen werden künftig Schutzmasken für Ärzte, Angestellte und Patienten bereithalten, sagt Mediziner Stille voraus: »Für Hustenkranke wird es gesonderte Wartezimmer geben.«

Doch es gibt auch Hoffnungsschimmer im Wettlauf mit der Seuche. Innerhalb weniger Wochen haben Virologen den Übeltäter identifiziert und sein Erbgut entschlüsselt - so schnell wie nie zuvor bei einem neuen Erreger.

Mehr noch: Ärzte und Chemiker in Würzburg und Lübeck sind inzwischen einem Wirkstoff auf der Spur, mit dem man den Sars-Erreger womöglich stoppen könnte.

Die Fortschritte wurden möglich durch rasches und gemeinsames Handeln: Von jenem Märztag an, an dem die Weltgemeinschaft von der Sars-Seuche erfuhr, knüpften unter Regie der Weltgesundheitsorganisation Ärzte und Virologen aus drei Kontinenten ein enges Netz der Zusammenarbeit (siehe Seite 194). »Das Wissen der Welt wurde zusammengetragen«, schwärmt der Frankfurter Virologe Rabenau. Gedanken und Ergebnisse würden ausgetauscht wie sonst nur selten im rauen Forschungsbetrieb.

Umgekehrt hatten Vertuschung und Verschweigen dem Erreger überhaupt erst den Weg geebnet. Als Sars im vergangenen November im dicht besiedelten Perlfluss-Delta in der südchinesischen Provinz Guangdong ausbrach, erfuhr zunächst nicht einmal die WHO etwas davon. »Wenn die Chinesen sich an die internationalen Vorschriften gehalten hätten«, klagt ein Mitglied der Bundesregierung, »gäbe es weder dort noch anderswo in der Welt die Seuche.«

So sieht es auch der Frankfurter Virologe Wolfgang Preiser, 37, der gerade als WHO-Inspekteur Peking und den Süden Chinas fünf Wochen lang erkundet hat: »In der Gegend arbeiten tüchtige Forscher. Doch in jeder Stadt und Provinz haben sie allein vor sich hin gewerkelt, ohne miteinander zu reden.«

Sein Reisebericht zeichnet ein düsteres Bild: Die chinesischen Ärzte durften bis vor kurzem weder Proben verschicken noch ihre alarmierenden Daten veröffentlichen. »Die Melderei kam nicht in Gange, weil jeder Angst hatte, sich bei seinen Vorgesetzten zu blamieren.«

Inzwischen lässt sich der Ursprung der Seuche bis in die Universitätsstadt Foshan in Südchina zurückverfolgen. Als Preiser dort mit seiner WHO-Delegation aufkreuzte, nahm ihn der Deutsch sprechende Bürgermeister zur Seite und beichtete ihm seine Sorge, der Sars-Erreger könnte später einmal nach Foshan benannt werden.

Das Schweigen der Chinesen hat Tradition. 1997 schlug in Hongkong plötzlich ein unbekanntes und sehr aggressives Influenzavirus zu. Um die Übertragungskette zu unterbrechen, wurden 1,4 Millionen Hühner getötet. Bis heute streiten die chinesischen Behörden ab, dass das Virus tatsächlich zuerst bei ihnen ausgebrochen ist, obwohl aus Sicht der Seuchenkunde vieles dafür spricht.

Der von Gänsen, Enten, Schweinen und Menschen überfüllte Süden Chinas mit seinem tropischen Klima gilt Mikrobiologen als Hexenküche, aus der immer neue Erreger hervorblubbern. Das Bedürfnis vieler Einheimischer, ihren Schnodder loszuwerden, verschlimmert die Seuchengefahr. Auf seiner wochenlangen Reise durch die Region, erzählt Virologe Preiser, habe ihn überallhin »herzhaftes Rotzen und ständiges Gespucke« verfolgt.

Allerdings lebt der Mensch auch in gemäßigten Breiten in einem Meer aus unsichtbaren Mikroben, den eigentlichen Herrschern auf Erden. Der Körper eines jeden Menschen ist über und über besiedelt von Billionen von Viren, Bakterien, Pilzen und Amöben - die meisten von ihnen sind der Wissenschaft noch gar nicht bekannt.

Einen überraschenden Fund machten Forscher beispielsweise, als sie kürzlich mit modernen Nachweismethoden in den Tiefen der Mundhöhle eine kleine Inventur unternahmen: Ein Drittel der entdeckten Mikroben hatte man nie zuvor gesichtet. 13 Prozent der Wesen waren so fremdartig, dass sie in keine der gängigen mikrobiologischen Schubladen passten.

Sogar im Erbgut des Menschen haben Mikroben ihre Spuren hinterlassen. Hunderte von Viren haben sich darin dauerhaft eingenistet - und niemand weiß, unter welchen Umständen sie da hingeraten sind.

David Relman von der Abteilung für Mikrobiologie und Immunologie der Stanford Universität in Kalifornien ist davon überzeugt, dass sich da draußen, inmitten der Alltagskeime, noch etliche Killerviren verbergen. In einem Projekt der amerikanischen Seuchenbekämpfungsbehörde Centers for Disease Control (CDC) geht er unerklärlichen Todesfällen nach. Bei bis zu 14 Prozent aller Amerikaner, die an Infektionskrankheiten sterben, so fand er heraus, bleibt die verantwortliche Mikrobe unentdeckt.

Jedes Jahr verlieren 15 Millionen Menschen diesen Kampf, in den die Natur immer neue Angreifer schickt. Allein in den vergangenen zwei Jahrzehnten sind mindestens 30 neuartige Seuchenerreger ausgebrochen.

Als besonders tückisch gelten Viren: Sie bestehen nur aus ein paar Proteinen und einem Erbgutschnipsel. Um sich vermehren zu können, müssen sie in fremde Körperzellen eindringen. Um das zu schaffen, erfinden sie sich, angetrieben von zufälligen Mutationen im Erbgut, immer wieder neu. Die meisten von ihnen werden vom Immunsystem vernichtet. Doch manchmal sind die viralen Nachfahren so verändert, dass sie das Immunsystem vieler Menschen übertölpeln können - eine neue Seuche ist geboren.

Was aus Sicht der Evolution ein völlig normales Ereignis ist, führte in der Menschheitsgeschichte immer wieder zu verheerenden Seuchenzügen:

‣ Ein neuartiges Grippevirus raste in den Jahren 1918 und 1919 über die Welt und raffte mehr als 20 Millionen Menschen dahin. In Alaska wurden ganze Inuitdörfer ausgelöscht, auf Samoa starb jeder vierte Insulaner, im Deutschen Reich kamen 250 000 Menschen um. Spätere genetische Analysen offenbarten: Das wild gewordene Virus war offenbar von Vögeln auf den Menschen gesprungen.

‣ Vermutlich vor rund 40 Jahren fanden HI-Viren den Weg in die Menschheit. Mehr als 40 Millionen Erdenbürger hat das Virus seither infiziert, allein im vergangenen Jahr starben 3,1 Millionen an der Immunschwäche Aids. HI-Viren variieren ständig ihre genetische Ausstattung und konnten deshalb von Affen auf Menschen überspringen.

‣ Das Ebola-Virus brach erstmals 1976 in Zentralafrika aus. Es hielt sich Äonen im unberührten Regenwald verborgen, ehe Menschen ihm zu nahe kamen. Seit Anfang Januar wütet der Killer im Norden der Republik Kongo und hat erneut mindestens 120 Menschen getötet. Experten erklären den aktuellen Ausbruch mit dem Verzehr von infiziertem Gorillafleisch.

Der Erreger von Sars, ein zuvor unbekanntes Mitglied aus der weitläufigen Familie der Coronaviren, ist vermutlich ebenfalls aus dem Tierreich über die Menschheit gekommen. Die kugeligen Viren messen 120 Nanometer im Durchmesser und tragen auf ihrer Hülle Strukturen, die unter dem Elektronenmikroskop an die Zacken einer Krone erinnern.

Die meisten Mitglieder des Corona-Clans sind der Wissenschaft noch gar nicht bekannt; vor allem diejenigen, die unter Haus- und Nutztieren wüten, wurden identifiziert. Ein infektiöses Peritonitis-Virus etwa bewirkt bei Hauskatzen eine schwere Entzündung des Bauchfells, an der so gut wie alle befallenen Tiere elendig eingehen. Das infektiöse Bronchitis-Virus wiederum lässt jedes Jahr in Deutschland Millionen von Legehennen tot umkippen. Ferkel und Kühe werden von wieder anderen Coronaviren dahingerafft.

Für den Menschen waren die winzigen Plagegeister bislang keine tödliche Bedrohung, als Nährgrund jedoch haben sie ihn längst entdeckt: Die Coronaviren 229E und OC43 rufen ein Viertel aller Erkältungen im Winter und Frühjahr hervor und machen sich schon über Säuglinge her.

»Dennoch hat sich die ganze Zeit kein Schwein für diese Erreger interessiert«, wundert sich Rolf Hilgenfeld, 49, der das Institut für Biochemie der Universität Lübeck leitet. Hilgenfeld, seine aus Indien stammende Mitarbeiterin Kanchan Anand, 32, sowie der Mediziner John Ziebuhr, 40, von der Universität Würzburg gehörten bis zum Sars-Ausbruch zu den wenigen Forschern auf der Welt, die sich ernsthaft mit Coronaviren abgaben. Dabei sind gerade diese Keime berüchtigt dafür, dass sie sich chamäleonartig verändern können.

Ganze Teile ihres aus RNS bestehenden Erbguts schaufeln sie umher wie auf einem Verschiebebahnhof - wobei durchaus schon einmal etwas zu Bruch gehen kann. Selbst geringfügig erscheinende Mutationen bewirken beispielsweise, dass ein Maus-Coronavirus plötzlich Katzen befallen kann - und umgekehrt.

Dass ein mutiertes Coronavirus irgendwann die Speziesbarriere durchbrechen würde, war für den Experten nur eine Frage der Zeit. »Wir Menschen sind schließlich auch nur Tiere«, sagt Ziebuhr. Aber auch eine andere Erklärung für den Sars-Ausbruch hält er für denkbar: Vielleicht hat sich ja ein Coronavirus, das bisher friedfertig und deshalb unerkannt auf dem Menschen siedelte, urplötzlich in den schlimmen Lungenangreifer verwandelt.

Die Eigenschaften der Coronaviren - genetisch labil und in der ganzen Welt zu Hause - könnten es erschweren, dem Lungensyndrom beizukommen. Falls sich der Erreger auf seinem Seuchenzug genetisch verändert, müssten die Impfstoffe unentwegt angepasst werden - ein Wettrennen, bei dem die Virenbekämpfer ständig im Hintertreffen wären. Dass Sars die Lungen befällt, kann einen Seuchenschutz zusätzlich erschweren: Die klassischen Impfstoffe helfen ausschließlich gegen Viren, die im Blut zirkulieren.

Auch dürfte es äußerst schwierig sein, jene Tiere (im Fachjargon »das Reservoir") ausfindig zu machen, in denen sich die Sars-Erreger verborgen halten, wenn sie nicht gerade Menschen befallen. Doch um die Seuche auszurotten, müsste auch ihr tierisches Reservoir zerstört werden.

Genug Arbeit für die Coronaviren-Forscher in Lübeck und Würzburg, die bislang Außenseiter ihrer Zunft waren und nun auf einmal im Rampenlicht stehen. Die jähe Wende hat der Würzburger Ziebuhr als Erster bemerkt. Per E-Mail rief er seine Lübecker Kollegen auf, ihre bereits vorliegenden, aber noch unveröffentlichten Daten über Coronaviren nun ganz schnell zu veröffentlichen.

»Ich war wie elektrisiert«, erzählt Hilgenfeld. Ganze Tage und halbe Nächte hat die Gruppe in den zurückliegenden Wochen gearbeitet, um eine Publikation auf den Weg zu bringen. Den Artikel hat Hilgenfeld bereits einmal umgeschrieben und bei einem führenden Wissenschaftsmagazin eingereicht. Nur wer als Erster veröffentlicht, erntet den wissenschaftlichen Ruhm.

Wie ein unruhiger Riese wandert der 1,92 Meter große Bartträger durch sein Labor. In der Nacht zuvor hat er nur drei Stunden geschlafen. Alle möglichen Virologen stürzten sich jetzt auf unser Gebiet, barmt Hilgenfeld: »Dass uns einer dazwischenfunken könnte, das macht mich sehr nervös.«

In mühseliger Kleinarbeit haben die Lübecker Forscher ihr Wissen zusammengetragen, mit dem sich womöglich sogar ein Hemmstoff gegen das Sars-Virus entwickeln lässt.

Angreifbar machen sich die Coronaviren durch die ungewöhnliche Art ihrer Fortpflanzung. In einer Wirtszelle treten sie zunächst nur als unförmige Proteinklumpen auf, die nicht vermehrungsfähig sind. Erst wenn ein bestimmtes Spaltenzym diesen Klumpen an elf Sollbruchstellen in Stücke zerteilt, setzen sich aus den Bruchstücken neue, vermehrungsfähige Viren zusammen.

In den drei Jahren ihrer Doktorarbeit gelang es der Biologin Kanchan Anand, die dreidimensionale Struktur des Spaltenzyms darzustellen. Dazu hat sie es mittels gentechnisch veränderter Bakterien hergestellt, kristallisiert und mit Röntgenstrahlen bestrahlt. Jetzt lässt sich das dreidimensionale Modell des Enzyms in bunten Farben auf dem Computer untersuchen - so können die Forscher gezielt nach Wirkstoffen suchen, die es blockieren.

Genau das ist die Spezialität von Rolf Hilgenfeld. Neun Jahre lang hat er beim Pharmakonzern Hoechst neue Wirkstoffe entwickelt, darunter Substanzen, die das HI-Virus hemmen. »Ich fasse eigentlich nur Projekte an«, so der Chemiker, »bei denen am Ende eine Arznei herausspringen könnte.« Zumindest die Struktur des humanen Coronavirus 229E, des kleinen Schnupfenteufels, haben die Forscher bereits eingehend untersucht und sind schon seit längerem dabei, erste Hemmstoffe dagegen zu testen. Auf Grund des genetischen Vergleichs gehen die Forscher davon aus, dass sich die Schlüsselenzyme für die Vermehrung bei lästigem Schnupfen- und tödlichem Sars-Virus weitgehend gleichen. »Die Maschinerie für die Vermehrung«, so Ziebuhr, »scheint ganz ähnlich zu arbeiten.«

Den Ausbruch von Sars verstehen die Forscher als Mahnung, dass es keine harmlosen Viren gibt. Ihre Empfehlung: »Wir sollten versuchen, für jede Virusfamilie ein paar Wirkstoffe bereitzuhalten.«

Jederzeit muss damit gerechnet werden, dass sich ein neuer Gruselkeim auf den Weg macht, um die Menschheit anzugreifen - vielleicht sogar in Europa und direkt an der Grenze zu Deutschland.

Nichts zeigt dies deutlicher als die jüngsten Nachrichten aus den Niederlanden. Dort wütet derzeit die Geflügelpest. 18 Millionen Tiere wurden notgeschlachtet, trotzdem hat die Seuche bereits Belgien erreicht.

Der Erreger breitet sich über Vogelkot aus, aber auch über Flugstaub und Kleidung. Im Grenzgebiet wurden mittlerweile auch deutsche Höfe gesperrt, weil sie in den Überwachungszonen der verseuchten Farmen liegen.

Das auslösende Vogelgrippevirus (Influenza-A H7N7) rafft nicht nur Hühner und Puten dahin, es ist auch schon auf Schweine und Menschen übergesprungen. Mindestens 83 Niederländer sind an Bindehautentzündungen oder grippeähnlichen Symptomen erkrankt.

Einer von ihnen, ein 57 Jahre alter Tierarzt, ist am Gründonnerstag an der Seuche gestorben. Die Obduktion ergab: In seinen Lungenflügeln hatte sich ein neuartiges Virus der Vogelgrippe eingenistet.

JÖRG BLECH

* Am 27. April in dem nördlich von Peking gelegenen VorortXiaotangshan.

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