Können wir vorhersagen, welche Viren sich von Tieren auf Menschen ausbreiten werden?

Die Natur ist ein Reservoir von Plagen. Zu jedem Zeitpunkt zirkulieren unzählige Viren unter Tieren. Unweigerlich werden einige die Artengrenze überschreiten, Menschen infizieren und sie krank machen. Wissenschaftler nennen ein solches Ereignis einen „zoonotischen Spillover“. Niemand weiß, wie oft solche Überschwappungen passieren – vermutlich errichten Tierviren immer wieder Stützpunkte, die unser Immunsystem zerstört. Wir merken es aber, wenn sich die Viren ausbreiten. Heute sehen Länder auf der ganzen Welt Fälle von Affenpocken, einem milderen Verwandten der Pocken. So wie COVID-19, die Krankheit stammt von anderen Tieren. Es wurde erstmals 1958 bei Affen beobachtet, bevor es 1970 bei einem Jungen entdeckt wurde. MERSNipa, SARSund Zika.

Dawn Zimmerman, eine 51-jährige Wildtierärztin, die früher beim Smithsonian Global Health Program tätig war, hat Jahre damit verbracht, zoonotische Viren in Wildtieren im Landkreis Turkana, Kenia, zu untersuchen. Auf einer Reise im Jahr 2017 besuchte sie ein Gebiet im Nordwesten namens Niemandsland. „Das liegt daran, dass es niemandem gehört“, sagte sie mir. „Die Leute streiten sich immer um dieses Land.“ An einem Feldtag versammelt sich ihr Team vielleicht früh am Morgen, um in den Busch zu fahren, manchmal begleitet von bewaffneten Wachen. Sie überprüften Nagetierfallen, die in der Nacht zuvor aufgestellt wurden, nahmen Mund- und Rektalabstriche von jedem Tier, das sie fanden, und folgten Paviantrupps, sammelten Exkremente und probierten sie. Gelegentlich stellten sie eine Falle für einen Pavian auf – einen Käfig, der sich schließt, wenn ein Primat an einer Maisähre zieht, die an einer Schnur befestigt ist – um die Probenahme zu erleichtern. Abends setzten sie Fangnetze an Flussufern ein, um die Fledermäuse zu fangen, die nach Einbruch der Dunkelheit auftauchten.

Manchmal entnahm das Team Proben von Kamelen – Nutztieren, die als „Virusreservoirs“ oder Quellen möglicher Übertragungen bekannt sind. In einer Stadt war eine Frau namens Ester für das Vieh verantwortlich; Nachdem sie in Esters Haus Tee getrunken hatten, ging Zimmermans Team hinaus, um die Tiere zu treffen, und brachte als Dankeschön Medizin für sie mit. Sie hatten nicht genug mitgebracht, und ein Besitzer richtete etwas, das wie eine AK-47 aussah, auf sie. „Sie hat nur ihren Finger hochgehalten und sie sagt: ‚Nein!’ “, erinnerte sich Zimmerman an Ester. „Und er steckte seine Waffe weg.“ Um an einen anderen Ort zu gelangen, mussten sie einen Fluss überqueren. „Als erstes fragte ich: ‚Gibt es in diesem Fluss Krokodile?’ Und sie sagten: ‚Nein, nein, total gejagt, kein Problem’“, erzählte mir Zimmerman. Die Forscher überquerten sie als Teil einer großen Menschenmenge, wobei Zimmerman bis an ihre Brust eingetaucht war. Als sie in dieser Nacht ihre Fledermausnetze aufstellten, sahen sie zwei Paar Krokodilaugen im Wasser leuchten.

Während der Probenahme tragen Forscher wie Zimmerman N95-Atemschutzmasken, Gummistiefel, ein oder zwei Paar Handschuhe und Tyvek-Anzüge – eine Aufmachung, die in der Hitze unerträglich werden kann. Sie schleppen einen Behälter mit flüssigem Stickstoff herum, um ihre Proben zu lagern, bis sie eingefroren und in ein Labor geschickt werden können, wo Forscher sie auf Viren untersuchen und dann die Gene der Viren sequenzieren, um festzustellen, ob sie bekannt oder neu sind. In einem anderen Labor könnten weitere Analysen versuchen, das Risiko vorherzusagen, das neuartige Viren für Menschen darstellen. Mehrere Jahre lang gelangten Zimmermans Daten zu PREDICT, einem Programm der United States Agency for International Development (USAID), das darauf abzielt, neu auftretende Infektionskrankheiten vorherzusagen, zu verhindern und einzudämmen. Von 2009 bis 2020 sammelten die Forscher von PREDICT Proben von hundertsechzigtausend Tieren und Menschen in etwa dreißig Ländern und entdeckten fast tausend neue Viren. Es wurde inzwischen ersetzt durch TIEF-VZN (Discovery & Exploration of Emerging Pathogens – Viral Zoonoses), ein fünfjähriges Programm, das ebenfalls von USAID finanziert wird und 125 Millionen Dollar ausgeben wird, um neue Viren in Tieren auf der ganzen Welt zu finden. TIEF-VZN wird sich insbesondere auf Coronaviren, Filoviren und Paramyxoviren konzentrieren – die drei Virenfamilien, zu denen sie gehören SARS-CoV-2, Ebola und Masern. (USAID hat auch eine Hundert-Millionen-Dollar-Aktion namens PAUSE Spillover, das darauf abzielt, Spillover zu verhindern und aufzufangen, basierend auf Erkenntnissen aus der Virusüberwachung.) „Diese zoonotischen Spillover werden ein bestimmendes Merkmal dieses Jahrhunderts sein“, sagte mir Dennis Carroll, der Spezialist für Infektionskrankheiten, der PREDICT gegründet hat. Heute leitet Carroll das Global Virome Project (GVP), einen weiteren Nachfolger von PREDICT.

Riesige Geldbeträge fließen in diese Initiativen, basierend auf der Theorie, dass das Verständnis dessen, was da draußen ist, wo es liegt und wie es auf Menschen übergreifen könnte, uns helfen wird, Übertragungseffekte zu stoppen und effektiver darauf zu reagieren, wenn sie auftreten. Solche Bemühungen implizieren eine Vorstellung davon, wie Spillovers funktionieren. Sie sind wie tickende Zeitbomben: Entdecken Sie sie früh genug, und wir könnten sie entschärfen. Aber einige Wissenschaftler sehen das Geld, das für die Spillover-Vorhersage ausgegeben wird, als falsch ausgegebenes Geld an. Spillovers passieren, sagen sie, aber sie vorherzusagen, übersteigt unsere derzeitigen oder vorhersehbaren Fähigkeiten. Aus dieser Sicht sind Pandemien ein bisschen wie Lawinen: Wir wissen, dass sich irgendwo an einem Hang ein kleiner Riss öffnet und ausbreitet und zu etwas Ungeheuerlichem wird, und wir wissen, dass dies in bestimmten Gebieten und unter bestimmten Bedingungen wahrscheinlicher ist – und doch können wir nicht genau vorhersagen, wann oder wo. So wie Lawinen aus einer Anhäufung komplexer mechanischer und meteorologischer Prozesse entstehen, entstehen Pandemien, wenn ein verknotetes Zusammenspiel molekularer, physiologischer, ökologischer, sozialer und ökonomischer Bedingungen zusammenläuft. Sie werden uns immer überraschen.

Es könnte sein, dass wir, anstatt Wildtiere zu beobachten, besser dran sind, Menschen zu überwachen und Ausbrüche frühzeitig zu erkennen, nachdem ein Spillover aufgetreten ist. Richard Ebright, ein Mikrobiologe an der Rutgers University, der sich mit Infektionskrankheiten befasst, hat sich zu einem großen Kritiker des Vorhersageansatzes entwickelt und glaubt, dass die Überwachung von Wildtieren das Risiko eines Ausbruchs tatsächlich erhöhen könnte. „Die Möglichkeit, dass SARS-CoV-2 als direkte Folge der Aktivitäten von PREDICT – während der Feldsammlung von Fledermäusen und Fledermausausscheidungen oder während der Laborcharakterisierung von Fledermäusen, Fledermausausscheidungen oder Fledermausviren – in den Menschen gelangt ist, kann nicht ausgeschlossen werden“, sagte er mir. Zu der Frage, ob das Global Virome Project die Bemühungen von PREDICT verbessern wird, sagte er: „Ein Programm zu erweitern, das bestenfalls ein teurer Misserfolg war, wäre offener Wahnsinn. Ungünstiger kann man Forschungsgelder gar nicht investieren.“____

James Bangura kam 2014 nach einem Ebola-Ausbruch in Sierra Leone zu PREDICT. „Es war entsetzlich“, sagte er über den Tribut des Virus. Bangura hat drei Freunde und Kollegen durch Ebola verloren. Als Überwachungsleiter für das Ministerium für Gesundheit und Hygiene des Landes überwachte er die Ausbreitung des Virus und gewann für seine Arbeit eine Präsidentenmedaille. Im nächsten Jahr nahm PREDICT den Betrieb in Sierra Leone auf und er unterschrieb kurz darauf.

Das Team von Bangura suchte wie das von Zimmerman nach überlauffähigen Viren in Fledermäusen, Nagetieren und nichtmenschlichen Primaten und nahm während einer typischen zweiwöchigen Reise Proben von vierzig bis achtzig Tieren. Im Jahr 2016 entdeckten sie eine neue Art von Ebola-Virus, das sich nicht in Höhlen oder Wäldern, sondern in den Häusern der Menschen versteckte: Vier Fledermäuse in drei kleinen Dörfern im Umkreis von zwölf Meilen voneinander im Distrikt Bombali in Sierra Leone wurden gefunden Gastgeber für das, was schließlich genannt werden würde Bombali-Ebolavirus. Ob es Menschen krank machen oder zwischen ihnen reisen wird, bleibt ungewiss – es sind keine Fälle von Infektionen beim Menschen bekannt. „Eine neue Art von Ebola zu sehen, war eine große Erfüllung für mich in meiner Karriere“, sagte Bangura. Nach der Entdeckung „war die Energie da: ‚Okay, suchen wir nach weiteren Viren.’ ” Im Jahr 2020 meldete das Team von Bangura die erste Entdeckung des Marburg-Virus bei Fledermäusen in Westafrika. Einschließlich des aktuellen Ausbruchs gab es fünfzehn aufgezeichnete Spillover von Marburg; Die größte, die 2004/05 in Angola auftrat, tötete neunzig Prozent der zweihundertzweiundfünfzig Menschen, von denen bekannt ist, dass sie infiziert waren. Nach den beiden Entdeckungen von Bangura startete PREDICT eine öffentliche Informationskampagne über die Gefahren der Interaktion mit Fledermäusen und verstärkte die Probenahme von Tieren auf Viren – Maßnahmen, die das Auftreten von Spillovers verhindern sollen.

PREDICT hat eine Hot-Spot-Karte erstellt, die anzeigt, wo Zoonosen, einschließlich Coronavirus-Übertragungen, wahrscheinlich auftreten. (Andere Gruppen, darunter Forscher in Oxford und EcoHealth Alliance, eine NGO, die neu auftretende Infektionskrankheiten untersucht, haben ähnliche Karten für andere Viren erstellt.) Diese Karten extrapolieren aus vergangenen Spillover-Ereignissen und damit verbundenen ökologischen Faktoren. Eine Sache, die sie sich ansehen, ist die Verbreitung von Tierarten. Fledermäuse sind ein logischer Ort, an dem Sie nachsehen sollten, wenn Sie Übertragungseffekte vorhersagen möchten. SARS-CoV-2 stammte mit ziemlicher Sicherheit von Fledermäusen – vielleicht erreichte es den Menschen über ein Zwischentier wie ein Schuppentier – ebenso wie die Coronaviren, die es verursachen SARS und MERS. „Aus irgendeinem Grund scheinen Fledermäuse wirklich gute Wirte für das Coronavirus zu sein“, sagte mir Timothy Sheahan, ein Virologe an der University of North Carolina. Einige Forscher haben vorgeschlagen, dass sich die Tiere entwickelt haben, um Entzündungen zu unterdrücken, um ihrem Körper zu helfen, mit den Belastungen des Fluges fertig zu werden, was es ihnen erleichtert, Virusinfektionen zu tolerieren, ohne Krankheiten zu entwickeln. Tracey Goldstein, eine vergleichende Pathologin an der University of California, Davis, School of Veterinary Medicine, die als Laborleiterin von PREDICT fungierte, sagte, dass die Vermesser des Projekts dazu neigten, in jeder von ihnen untersuchten Fledermausart ein paar neue Coronaviren zu finden.

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