Influenzaforschung: Basteln mit dem Tod

24. Juni 2013
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Einige Labore angesehener Forschungsinstitute haben mit bedrohlichen Vogelgrippeviren experimentiert und sie damit noch gefährlicher gemacht. Sollen Versuche mit solchen „Biowaffen“ erlaubt sein und veröffentlicht werden? Damit beschäftigte sich kürzlich auch der Deutsche Ethikrat.

„Das sind wahrscheinlich die gefährlichsten Viren, die wir produzieren können“ sagte Ron Fouchier vom Erasmus Medical Center in Rotterdam auf einer Pressekonferenz im November 2011. Sein Kollege Paul Keim von der nationalen Biosicherheitsbehörde der USA (NSABB) ergänzte: „Ich kann mir keinen anderen pathogenen Organismus vorstellen, der mir so unheimlich wie dieser ist.“ Die beiden Wissenschaftler sprachen von einem neuen Influenza-Virus, das im Labor entstanden war. Eine rekombinantes Vogelgrippevirus, das nun die Eigenschaft besaß, nicht nur von Huhn zu Huhn zu springen, sondern auch von Säugetier zu Säugetier. Die Versuchstiere in jenem holländischen Labor waren in diesem Fall Frettchen, ein gern benutzter Modell-Organismus für die Influenzaforschung – wegen seiner Ähnlichkeit zum Menschen. Die entsprechende Veröffentlichung in „Science“ erfolgte – ebenso wie die ganz ähnlichen Arbeiten einer japanischen Gruppe in „Nature“ – erst ein gutes halbes Jahr später.

Wenige Gene für den Wirtswechsel

Erst vor wenigen Wochen konnten Wissenschaftler in „Science“ nachlesen, auf welche Weise ein Zwitter zwischen „Schweinegrippe (H1N1)“- und den Vogelgrippe-Viren vom Typ H5N1 Meerschweinchen auf dem Luftweg anstecken kann. Nur ganz wenige Veränderungen reichen demnach aus, um die Vorliebe des H5N1-Virus vom Geflügel zum Meerschweinchen zu verändern. „Wenn diese Säuger-übertragbaren Viren auf natürliche Weise entstehen, dürfte eine Pandemie sehr wahrscheinlich sein“, so Hualan Chen, Leiter der Studie an der Chinesischen Akademie der Wissenschaften.

„Freiheit und Verantwortung“ beim Deutschen Ethikrat

Sollten Wissenschaftler im Labor solch gefährliche Organismen produzieren oder lieber die Hände davon lassen? Diese Frage beschäftigte nicht nur amerikanische Sicherheitsbehörden oder Herausgeber wissenschaftlicher Fachzeitschriften, sondern inzwischen auch die Regierung hierzulande. Der Auftrag zur öffentlichen Diskussion über dieses Thema ging an den deutschen Ethikrat, der sich im Ende April mit dem Thema „Biosicherheit – Freiheit und Verantwortung in der Wissenschaft“ beschäftigte und Stellungnahmen einsammelte, nicht nur von Naturwissenschaftlern, sondern auch von Rechtswissenschaftler, Ethikern und Sicherheitsberatern der Politik. Der Virologe Hans Dieter Klenk von der Philipps Universität in Marburg: „Dass das Virus (H5N1) bisher nicht zu einer Pandemie führte, beruht in erster Linie darauf, dass es im Gegensatz zu humanen Influenzaviren nicht auf dem Luftweg von Mensch zu Mensch übertragen wird. Von zentraler Bedeutung für die Influenzavirusforschung der letzten Jahre war deswegen die Frage, ob und in welcher Weise H5N1-Viren diese Eigenschaft erwerben können.“

Versichert gegen eine Pandemie?

Schon im September 2011 kursierten in Virologenkreisen Berichte über Versuche an Frettchen in den Niederlanden. Ein eingereichtes Manuskript würde inzwischen von Sicherheitsbehörden überprüft. Nach einer vorläufigen Information für die Presse und Forderungen, einen Bauplan für ein vielleicht tödliches Agens geheim zu halten, beschloss die Forschergemeinde ein Moratorium. Niemand – zumindest nicht jene Labore, die mit öffentlichen Mitteln arbeiteten – sollte zunächst weiter mit diesen gefährlichen Viren experimentieren. Zuvor hatten WHO, NIH (National Institute of Health, USA), und die Royal Society in London über die Situation einer „akademischen Biowaffenproduktion“ beraten. Während sich die amerikanische Biosicherheitsbehörde gegen eine Veröffentlichung experimenteller Details aussprach, setzte sich dann aber doch die WHO durch und die vollständigen Berichte erschienen im Juni 2012 in den Fachzeitschriften.

Ein halbes Jahr später, Anfang des Jahres 2013, verkündete eine Wissenschaftler-Versammlung auch das Ende des Moratoriums. Ein Beschluss, den nicht alle aus der Forschergemeinde begrüßten: Simon Wain-Hobson von der Stiftung für Vakzinforschung in Washington stellte die Frage, ob Menschen ein gefährliches Virus noch gefährlicher machen sollten. Eine ausreichende Diskussion über die Konsequenzen eines versehentlichen oder mutwilligen Laborausbruchs der Grippeviren fehle. Wären akademische Forschungslabors gegen Schadensersatzforderungen nach einer Epidemie (oder gar einer Pandemie) versichert? In der FAZ kam Peter Sandman zu Wort, amerikanischer Experte für Risikokommunikation. Er kritisierte wie Wain-Hobson die fehlende Diskussion mit externen Gruppen, die nicht aus der naturwissenschaftlichen Forschung kämen. Möglicherweise sei das Risiko eines Laborunfalls weit größer als öffentlich bekannt. Viele „Beinahe-Katastrophen“ würden geheim gehalten.

Forschung ohne Geheimnisse?

Dagegen verteidigte Anthony Fauci vom Institute of Allergy and Infectious Diseases der USA das Ende des Forschungs-Banns. Die entsprechenden Labore wollten keine „Geheim-Forschung“ betreiben. Ohne Forschungsverbot würden die Ergebnisse – auch potentiell gefährliche – zumindest im akademischen Bereich – der Öffentlichkeit zugänglich gemacht. Dem schloss sich auch die Deutsche Gesellschaft für Virologie an. Der Nutzen der Experimente sei dabei größer als die möglichen Risiken – solange entsprechende Sicherheitsvorschriften eingehalten würden. So ist jetzt wohl leichter möglich, schon im Voraus Impfstoffe gegen die „ganz gefährlichen“ Varianten der Vogelgrippe zu entwickeln. Ausserdem wisse man jetzt viel besser, wonach man suchen müsse, wenn eine neue Pandemie drohe.

Die muss nicht unbedingt durch Missbrauch oder Fehler im Labor entstehen. Colin Russell von der englischen University of Cambridge beschrieb in „Science“ vor etwa einem Jahr, dass zwei der notwendigen fünf Aminsäureaustausche für eine Mensch-Mensch-Übertragung häufig in Vogelgrippe-Wildtyp-Viren natürlicherweise vorkommen. Die restlichen drei Veränderungen könnten sich in einem einzigen Säugerorganismus abspielen. „eine potentiell ernsthafte Bedrohung“, so der Autor.

Alarm bei DNA-Aufträgen aus gefährlichen Organismen

In Deutschland hat die Diskussion dazu geführt, dass Experimente mit gefährlichen Influenzaviren nur mehr in Labors mit der höchsten Sicherheitsstufe erlaubt seien. Im Ethikrat sprach sich der Virologe Klenk gegen Restriktionen bei Forschung und Veröffentlichung aus. Nur aufgrund einer Publikation könne man Forschungsergebnisse überprüfen. Auch Staatsrechtler Thomas Würtenberger von der Universität Freiburg plädierte für die Forschungsfreiheit als Grundlage medizinischen Fortschritts, die nur ein sehr seltenen Ausnahmefällen eingeschränkt werden solle. Ob jedoch durch eine reine Selbstregulierung der Wissenschaft durch Wissenschaftler ein Ziel „Freiheit in Verantwortung“ erreicht werde, stellte Philosoph Torsten Wilholt in Frage. Schließlich stellte Peer Stähler von der International Association Synthetic Biology (IASB) Kontrollmechanismen der Hersteller synthetischer DNA vor, um Missbrauch zu verhindern. Bei Bestellungen von Sequenzen aus gefährlichen Organismen werde der Auftraggeber genau geprüft. Im Zweifel könne die Synthesefirma die Sicherheitsbehörden informieren. Zu diesen Leitlinien haben sich die weltweit größten Hersteller synthetischer DNA verpflichtet. Ob sich auch kleinere Firmen daran halten, ist jedoch nicht bekannt und schwer überprüfbar. Bisher habe es, so Stähler, einen solchen Alarm jedoch noch nicht gegeben.

Staupe statt Masern?

Auch jenseits der Influenza-Gefahr stellen sich Fragen für sogenannte „Gain-of-Function“-Experimente mit gefährlichen Mikroorganismen. An der Universität Würzburg arbeitet Jürgen Schneider-Schaulies und sein Team am Erreger der Hundestaupe, dem „Canine Distemper Virus“. Der Verwandte des humanen Masernvirus kann mit nur wenigen Veränderungen in seinem Genom zumindest in der Kulturschale auch in menschliche Zelllinien eindringen und sich dort vermehren. Hunde, die eine (humane) Masernimpfung erhalten, sind gegen Staupe geschützt. Trotz des breiten Wirtsspektrums – das Virus befällt auch Waschbären, Löwen und Affen – ist bisher keine Fall von Staupe im Menschen bekannt geworden. Möglicherweise, so mutmaßen die Würzburger Forscher, könnte das aber auch an der hohen Impfrate für Masern liegen. Würde es gelingen, die Masern wirklich wie angestrebt in den nächsten Jahren auszurotten, könnte der Impfschutz bald danach verloren gehen. Das Risiko einer Infektion mit Staupe wäre wohl um ein Vielfaches höher.

„Erhebliche Lücken im Wissen über Influenza“

Bei einem Blick auf die Webseiten der WHO über aktuelle Ausbrüche schwerer Infektionskrankheiten fallen die Infektionen mit dem SARS-ähnlichen Coronavirus im mittleren Osten und die H7N9-Epidemie in China auf. Bei beiden Viren sind die Übertragungswege auf oder über den Menschen noch nicht klar.

Sollte man Forschung verbieten, die bedrohliche Mikroorganismen auf „größtmögliche“ Gefahren hin untersucht? Oder sollten die Ergebnisse einer solchen Forschung nur für einen ausgewählten Zirkel zugänglich gemacht werden? Die Diskussion um die Gefahren, aber auch den Nutzen solcher Experimente darf nicht im Kreis der Wissenschaftler bleiben, die ein Interesse an barrierefreier Forschung haben und mögliche Sicherheitsrisiken bei ungenügender Kontrolle unter Umständen verharmlosen. Jedoch muss auch der Nutzen dieser Studien in einem angemessenen Verhältnis zum Sicherheitsaufwand stehen. Jeffrey Taubenberger, der das Erbgut der Spanischen Grippe entschlüsselte, meint zu den umstrittenen Experimenten von Ron Fouchier: „Das Wissen um die Pathogenität und Übertragbarkeit der Viren in Frettchen hilft nicht, das Verhalten der Erreger im Menschen vorauszusagen.“

Anthony Fauci und Francis Collins von den Nationalen Gesundheitsinstituten der USA geben zu: „Die öffentliche Diskussion hat erhebliche Lücken in unserem Wissen über Influenza schmerzhaft deutlich gemacht.“  Nur wer Schmerzen fühlt, reagiert aber auch sensibel auf das, was in und mit ihm passiert. Vielleicht ist dieses Gefühl viel wichtiger als Schnellschüsse mit Verboten. Ein transparenter und zugleich möglichst sicherer Umgang mit einem potentiellen Biowaffen-Arsenal sollte der Leitgedanke bei der Forschung mit pathogenen Mikroorganismen sein.

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Forschung, Medizin

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6 Kommentare:

Medizinjournalist

Ein kleiner Kommentar von mir dazu:
ich sehe das ähnlich wie Herr Langemeier. Die Versuche haben erst einmal nur gezeigt, welche Veränderungen im Virus dazu führen könnten (!!), dass der Mensch als potentielles Opfer angegriffen wird. Ob das dann auch in “freier Wildbahn” geschieht, ist eine ganz andere Frage (und auch: warum eigentlich – bisher – nicht?). Was ich im Artikel aus Kapazitätsgründen nicht erwähnt habe, ist, dass die Viren zwar Frettchen infiziert haben, aber für diese Tiere keine lebensgefährliche Bedrohung waren und fast alle wieder davon genesen sind. Ob mit steigender Infektiosität die Pathogenität abnimmt, ist die Frage.
Aber sicher richtig ist, dass die enge Verzahnung sehr intensiver (Massen-)Nutztierhaltung mit dem Menschen und erleichterte Verbreitungswege durch Tier- und Menschentransporte die Verbreitung und die Gefahr einer Epidemie gestiegen sind.

#6 |
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Herr Seibold,
den Vergleich zwischen dem EHEC-Ausbruch 2011 und dem Laborklima sehe ich nicht, ebensowenig weiss ich, was sie in diesem Fall mit “Ausgleichsbestreben der Natur” meinen.
Den Vergleich zum Reassortment von Influenza jedoch sehe ich auch, auch bei dem 2011 isolierten EHEC-Stamm handelte es sich um mehrere genetische Reassortments verschiedener Stämme. Dass diese Reassortments möglich wurden, hängt mit der Internationalisierung zusammen, wurde der “Urstamm” des EHEC-Ausbruches doch mit Bockshornkleesamen im Jahre 2009 nach Europa importiert und hat sein Genom hier mit “Hilfe” verschiedener anderer Stämme reassortiert. Doch auch dieses Reassortment fand in der Umwelt statt. Der “Impuls”, den der Mensch hier gesetzt hat, war v.a. der Gütertransfer aus Ägypten.
Die schnelle Evolution der Influenza ist wohl am ehesten mit der Nutztierhaltung assoziiert. In dem engen Zusammenleben von Menschen, wilden und domestizierten Vögeln sowie Schweinen liegt das grosse pathogenetische Potential, wie gerade wieder der Ausbruch einer H7N9-Influenza zeigt: Obwohl dessen Transmissionskapazität unter Menschen eher als schlecht zu beurteilen ist, kam es zu einem Ausbruch, der mehrere hundert Menschen betraf.

#5 |
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Tierheilpraktikerin

Auch ich möchte mich für diesen Artikel sehr bedanken, denn eine öffentliche Diskussion über dieses Thema ist meiner Meinung nach mehr als überfällig ! Eine der wichtigen Kernfragen ist, wie ich finde: Wie viel Wahrheit wird uns denn generell denn wirklich weitergegeben ? Wo es doch Institute gibt, deren Aufgabe einzig und allein darin besteht zu “berechnen”, wie viel Wahrheit eine Bevölkerung verträgt, ist es dann nicht mehr als zweifelhaft, daß wir wirklich über alle Risiken informiert werden?
Was auf jeden Fall unbestritten bleibt ist die Tatsache, daß die Menschheit bei allem, mit dem sich Geld verdienen lässt, Lügen hören wird und wie immer gibt es auf beiden Seiten “gute Redner” . Hoffen wir, daß nicht noch mehr der gruseligen “Science-Fiction Szenarien” Realität werden ! Danke an all diejenigen, die versuchen unabhängig aufzuklären und zu informieren.

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Andrea Bevc
Andrea Bevc

WICHTIG !!!

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Heilpraktiker

Erst einmal DANKE für diesen Artikel, Herr Lederer. Und @Jörg Langemeier: Sehr stimmige Ausführung. Allerdings hat der Mensch inzwischen dafür gesorgt, dem Ausgleichsbestreben der Natur einen deutlichen Impuls zu geben. Ich erinnere an Ehec. Ein natürlicher Prozess aufgrund des Selektionsdrucks, den der Mensch in die Wege leitet – ähnlich sorgen Laborexperimente, die sicher nicht kontrollierbar sind, für ähnliche Impulse.

#2 |
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Das klingt ein wenig, als würden diese Stämme “am Reißbrett” entwickelt worden sein; als wüsste man: diese und jene Mutation müssen wir einfügen, damit eine gewisse Pathogenität, Virulenz oder wie hier Infektiösität resultiert. Das ist aber nicht so. Die Stämme wurden selektioniert, d.h. sie können in der Natur so vorkommen und tun bzw. taten es respektive der hohen Mutageneserate des Influenza-Virus auch mit hoher Wahrscheinlichkeit. Warum also haben sie sich nicht dort bereits durchgesetzt und etabliert? Warum konnten sie “nur” unter Laborbedingungen selektioniert werden? Folgestudien zeigten, dass diese Viren eben auch Selektionsnachteile im Vergleich zu anderen Stämmen haben.
Es ist zum derzeitigen Erkenntnisstand schwer bis unmöglich, Stämmme mit einer im Vergleich zu den natürlich vorkommenden höheren Pathogenität, Infektiösität und Virulenz zu konstruieren.
Man vergleiche hierzu die Milzbrandproduktion in der ehemaligen Sowietunion: Jahrelang bemühte man sich, einen Stamm mit erhöhter Pathogenität zu selektionieren, erfolglos. Doch nach einem Zwischenfall konnte in Nagetieren aus der näheren Umgebung ein Anthrax-Stamm isoliert werden, der die gewünschten Eigenschaften hatte. Die Natur kann einfach Experimente in einer Grössenordnung anordnen, die im Labor nicht nachgeahmt werden kann und wird uns somit immer voraus sein.

#1 |
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