Das meiste, was Wissenschaftler über Viren in Tieren wissen, ist die Liste der Nukleotide, aus denen sich ihre Genomsequenz zusammensetzt – die zwar wertvoll ist, aber nur sehr wenige Hinweise auf die Fähigkeit eines Virus gibt, Menschen zu infizieren.
Anstatt den nächsten Ausbruch die Welt überraschen zu lassen, sagen zwei Virologen in a Wissenschaft Heute (10. März 2023) veröffentlichter Perspektivartikel, dass die wissenschaftliche Gemeinschaft in einen vierteiligen Forschungsrahmen investieren sollte, um Tierviren, die Menschen infizieren könnten, proaktiv zu identifizieren.
„Eine Menge finanzieller Investitionen wurden in die Sequenzierung von Viren in der Natur und in den Gedanken investiert, dass wir allein anhand der Sequenz das nächste Pandemievirus vorhersagen können. Und ich denke, das ist nur ein Trugschluss“, sagte Cody Warren, Assistenzprofessor für Veterinärbiowissenschaften bei Die Ohio State University und Co-Hauptautor des Artikels.
„Experimentelle Studien mit Tierviren werden von unschätzbarem Wert sein“, sagte er. „Indem wir Eigenschaften in ihnen messen, die mit einer menschlichen Infektion übereinstimmen, können wir diejenigen Viren besser identifizieren, die das größte Risiko für Zoonose darstellen, und sie dann weiter untersuchen. Ich denke, das ist eine realistische Betrachtungsweise, die auch berücksichtigt werden sollte.“
Warren hat den Meinungsbeitrag gemeinsam mit Sara Sawyer, Professorin für Molekular-, Zell- und Entwicklungsbiologie an der University of Colorado Boulder, verfasst.
Eine Schlüsselbotschaft, die Warren und Sawyer vermitteln möchten, ist, dass das Wissen, dass ein Tiervirus an einen menschlichen Zellrezeptor binden kann, nicht das ganze Bild seines zoonotischen Potenzials zeichnet.
Sie schlagen eine Reihe von Experimenten vor, um das Potenzial eines tierischen Virus zu bewerten, einen Menschen zu infizieren: Wenn festgestellt wird, dass es in menschliche Zellen eindringt, kann es diese Wirtszellen verwenden, um Kopien von sich selbst anzufertigen und sich zu vermehren? Können virale Partikel, nachdem sie produziert wurden, die angeborene Immunität des Menschen überwinden? Und war das menschliche Immunsystem jemals einem anderen Virus aus derselben Familie ausgesetzt?
Die Beantwortung dieser Fragen könnte es Wissenschaftlern ermöglichen, einen prä-zoonotischen Kandidatenvirus für weitere Forschungen „in den Regalen“ zu stellen – vielleicht um einen schnellen Weg zu entwickeln, das Virus beim Menschen zu diagnostizieren, wenn eine nicht zuordenbare Krankheit auftaucht, und bestehende Virostatika als mögliche Behandlungen zu testen, sagte Warren.
„Schwierig wird es, weil es dort draußen möglicherweise viele Tierviren mit Signaturen menschlicher Kompatibilität gibt“, sagte er. „Also, welche wählen Sie aus und wählen sie aus, um sie für weitere Studien zu priorisieren? Das muss sorgfältig abgewogen werden.“
Ein anständiger Ausgangspunkt, schlagen er und Sawyer vor, wäre die Annahme, dass Viren mit dem größten Risiko für Menschen aus „Wiederholungstäter“-Virusfamilien stammen, die derzeit Säugetiere und Vögel infizieren. Dazu gehören Coronaviren, Orthomyxoviren (Influenza) und Filoviren (die hämorrhagische Krankheiten wie Ebola und Marburg verursachen). Im Jahr 2018 wurde das Bombali-Virus – ein neues Ebolavirus – in Fledermäusen in Sierra Leone entdeckt, aber sein Potenzial, Menschen zu infizieren, ist noch unbekannt.
Und dann gibt es Arteriviren, wie das hämorrhagische Affenfiebervirus, das in wilden afrikanischen Affen vorkommt, Sawyer und Warren kürzlich bestimmt hat ein gutes Potenzial, auf den Menschen überzugreifen, da es sich in menschlichen Zellen replizieren und die Fähigkeit der Immunzellen, sich zu wehren, untergraben kann.
Die weltweite Sperrung im Jahr 2020 zur Verhinderung der Ausbreitung von COVID-19 ist noch eine frische und schmerzhafte Erinnerung, aber Warren merkt an, dass die schrecklichen Folgen des Auftretens von SARS-CoV-2 viel schlimmer hätten sein können. Die Verfügbarkeit von Impfstoffen innerhalb eines Jahres nach dieser Sperrung war nur möglich, weil Wissenschaftler jahrzehntelang Coronaviren untersucht hatten und wussten, wie man sie angreift.
„Wenn wir also frühzeitig in die Untersuchung von Tierviren investieren und ihre Biologie genauer verstehen, dann wären wir für den Fall, dass sie später beim Menschen auftauchen, besser gerüstet, sie zu bekämpfen“, sagte Warren.
„Wir werden ständig den Viren von Tieren ausgesetzt sein. Die Dinge werden sich nie ändern, wenn wir auf dem gleichen Weg bleiben“, sagte er. „Und wenn wir selbstgefällig bleiben und diese tierischen Viren erst untersuchen, nachdem sie in den Menschen übergegangen sind, werden wir ständig rückwärts arbeiten. Wir werden immer hinterherhinken.“
Mehr Informationen:
Cody J. Warren et al, Identifizierung von Tierviren beim Menschen, Wissenschaft (2023). DOI: 10.1126/science.ade6985. www.science.org/doi/10.1126/science.ade6985