Blaupause für ein besseres Verständnis der Pandemie

Als forensische ?Ermittlungsberatende? ¨¤ la Sherlock Holmes unterst¨¹tzen Forschende derzeit Regierungen und Gesundheitsbeh?rden auf der ganzen Welt. Anhand zehntausender Proben k?nnen Epidemiologinnen und Epidemiologen wie Tanja Stadler, Professorin an der ETH Z¨¹rich, nun die Ausbreitung von SARS-CoV-2 in Gebieten nachvollziehen, in denen sonst keine Kontaktverfolgung m?glich ist. Anders als der ber¨¹hmten Romanfigur stehen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern heute Echtzeit-Statistiktools zur Verf¨¹gung, mit denen sie den genetischen Code verschiedener Virusvarianten entschl¨¹sseln k?nnen. ?Wie beim Menschen liefert der genetische Code von Krankheitserregern eine Blaupause mit Informationen zu Entwicklung und Ursprung eines Virus?, erkl?rt Stadler, die der Swiss National COVID Science Task Force angeh?rt. ?Damit k?nnen wir den Typus und m?glichen Ursprung des Virusstammes untersuchen, der sich in einem Land ausbreitet, neue Varianten mit neuartigen Eigenschaften identifizieren und ihre Reproduktionsraten, also die durchschnittliche Zahl der Sekund?rinfektionen durch eine infizierte Person, ermitteln?.

Stadlers Team beobachtet die Ausbreitung neuer Varianten in der Schweiz und bringt die Sequenzen in einen internationalen Zusammenhang. Vor der Entdeckung der neuen Variante B.1.1.7 im Vereinigten K?nigreich nutzten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Genomdaten aus Stadlers Forschung, um eine andere Variante zu identifizieren, die im Sommer 2020 in Europa rasant um sich griff. Nach der ersten Entdeckung in einer l?ndlichen Region Spaniens f¨¹hrten einige Events mit Superspreading-Potenzial dazu, dass sich diese Variante rasch ausbreitete. Anders als B.1.1.7 ist die spanische Virusvariante anscheinend nicht ansteckender als der urspr¨¹ngliche Virusstamm. Diese Variante brach in der Sommerurlaubszeit aus und verbreitete sich wahrscheinlich ¨¹ber ausl?ndische G?ste, die nach Urlaubsende in die Schweiz, das Vereinigte K?nigreich und andere L?nder zur¨¹ckkehrten.

Wie viele andere Viren mutiert auch SARS-CoV-2 alle zwei Wochen. Forschende konnten bislang noch nicht feststellen, wie schnell sich das Virus an das menschliche Immunsystem anpasst, und ob k¨¹nftig j?hrliche Impfungen erforderlich sein werden. Schwierig wird es auch dadurch, dass Metadaten von Patientinnen und Patienten und Daten ¨¹ber Genomsequenzierungen nicht verkn¨¹pft sind. Dies ist eines von vielen Hindernissen, die ein umfassendes Verst?ndnis der Pandemieentwicklung erschweren. Liessen sich diese Informationen unter Schutz der Patientendaten verbinden, k?nnten Forschende laut Stadler wichtige Fragen zu neuen Varianten und ihren ?bertragungsraten besser beantworten.
 

In den letzten 25 Jahren wurden einige der t?dlichsten zoonitischen Viren durch Flederm?use ¨¹bertragen. Sie leben in ihren Kolonien dicht an dicht, k?nnen als einzige S?ugetiere fliegen und sind daher oft Zwischenwirt bei der ?bertragung zwischen Tieren (wie Pferden, Schweinen oder sogar Kamelen), oder sie ¨¹bertragen den Virus direkt an den Menschen. Wie Professor Linfa Wang von der Duke-NUS Medical School erkl?rt, ist einer der besorgniserregenden Aspekte von SARS-CoV-2 die Tatsache, dass auch der Mensch das Virus auf andere Spezies ¨¹bertragen kann, wie dies bei Nerzen und anderen Tieren bereits der Fall war. Tiere k?nnen dann ihrerseits mutierte Varianten zur¨¹ck auf den Menschen ¨¹bertragen, ein sogenanntes ?Spillback?.

Um k¨¹nftige Viruspandemien einzud?mmen, wollen Expertinnen und Experten sowie Forschende weltweit ?Tier X? und damit den Ursprung von SARS-CoV-2 ausfindig machen. W?hrend es naheliegt, die Suche im chinesischen Wuhan zu beginnen, l?sst die grosse Anzahl an Fledermauskolonien in Teilen S¨¹dostasiens und S¨¹dchinas vermuten, dass ?hnliche Viren bereits seit vielen Jahren unter der Bev?lkerung dieser Regionen kursieren. J¨¹ngste Erkenntnisse haben derartige Hypothesen nun best?tigt. Laut Professor Wang sind in den Fledermauskolonien Nordamerikas derzeit keine SARS-?hnlichen Viren zu finden. Angesichts eines m?glichen Spillbacks spricht er sich jedoch f¨¹r eine serologische Untersuchung aus. Die Beobachtung von Ver?nderungen in Fledermauspopulationen k?nnte als Fr¨¹hwarnsystem f¨¹r k¨¹nftige Bedrohungen der ?ffentlichen Gesundheit genutzt werden.

Im Mai 2020, nur 70 Tage nach Wangs erster Idee, entwickelten und patentierten er und sein Team f¨¹r SARS-CoV-2 den ersten Test zum Nachweis neutralisierender Antik?rper, der von der U.S. Food and Drug Administration (FDA) zugelassen wurde. Der als cPass bekannte Test erfasst neutralisierende Antik?rper, die m?glicherweise bei der Entwicklung eines ?Immunit?tspasses¡° helfen k?nnen. Zusammen mit der Weltgesundheitsorganisation (WHO) arbeitet Wang nun an einem globalen ?berwachungsprotokoll, einer internationalen Standardmasseinheit sowie an einem Test zum Nachweis neutralisierender Antik?rper. Vielleicht waren es diese heroischen Leistungen angesichts einer internationalen Pandemie, die ihm den inoffiziellen Titel ?Batman von Singapur? eingebracht haben.

Mikroben sind weitaus ?lter als der Mensch und werden wahrscheinlich noch lange nach unserem Verschwinden fortbestehen. Und auch wenn es inmitten einer Pandemie nicht danach aussieht: ?In der modernen Medizin haben wir den Kampf gegen Mikroben ¨C weitgehend ¨C gewonnen?, sagt Dr. Michael Osterholm, Leiter des Forschungs- und Strategiezentrums f¨¹r Infektionskrankheiten an der Hochschule Minnesota und Mitglied im COVID-19 Advisory Board des ?bergangsteams von US-Pr?sident Biden. Er hat einen grossen Teil seiner Karriere damit verbracht, wie ein Schachspieler die n?chste evolution?re Entwicklung von Mikroben vorherzusehen und f¨¹r das ?ffentliche Gesundheitswesen Strategien zur Bek?mpfung noch unvorstellbarer Bedrohungen zu entwickeln.

Eine Blaupause zum Verst?ndnis pandemischer Entwicklungen erfordere ?kreative Vorstellungskraft, die F?higkeit, Undenkbares vorherzusehen und einen ¨¹berzeugenden ?ffentlichen Aktionsplan auszuarbeiten?, sagt Osterholm. Mit Blick auf die Sterblichkeit von US-Soldaten im Ersten Weltkrieg weist er darauf hin, dass knapp sieben von acht amerikanischen Soldaten nicht im Kampf gefallen, sondern an der Spanischen Grippe von 1918 gestorben seien. Ber¨¹cksichtigt man das historische Wissen ¨¹ber Pandemien und Ausbr¨¹che von Krankheiten wie SARS, MERS und Ebola fragt Osterholm, warum die Welt derart von COVID-19 ¨¹berrumpelt werden konnte und scheinbar ausserstande war, die Ausmasse der Folgen der Pandemie zu verstehen. Dabei sei die aktuelle Pandemie h?chstwahrscheinlich ?nicht einmal das ganz grosse Ding. Andere Influenzapandemien wie damals die Spanische Grippe k?nnten noch verheerender ausfallen als COVID-19.?

Infektionskrankheiten legen die Schw?chen globaler Gesellschaften offen, von den Ern?hrungssystemen bis hin zu demografischen Ungleichheiten. Wie Osterholm erkl?rt, br?uchten wir ¨C laut Sch?tzungen im Jahr 2020 ¨C f¨¹r die Ern?hrung der knapp acht Milliarden Menschen auf der Welt rund 23 Milliarden H¨¹hner und 678 Millionen Schweine. W?hrend Viren der avi?ren Influenza Menschen generell nicht infizieren, k?nnen sie auf Schweine ¨¹bertragen werden, wenn diese in direkter N?he zu H¨¹hnern gehalten werden. Schweine k?nnen von Viren sowohl menschlichen als auch tierischen Ursprungs befallen werden. Dabei findet ein genetischer Austausch statt und neue Mutationen entstehen, die auf den Menschen ¨¹bertragen werden und ihn m?glicherweise auch t?ten k?nnen. Osterholm betont, dass bestimmte ethnische Gruppen und indigene V?lker aus unz?hligen Gr¨¹nden unverh?ltnism?ssig stark betroffen sind ¨C viele davon sind auf soziale Diskriminierung, Ungleichheit sowie Armut zur¨¹ckzuf¨¹hren.

Tanja Stadler, Linfa Wang und Michael Osterholm pl?dieren f¨¹r einen international abgestimmten Massnahmenplan in der COVID-19-Pandemie. Osterholm zufolge braucht es Verst?ndnis und Wissen, wie ?ffentliche Massnahmen zum Gesundheitsschutz das Alltagsleben weltweit beeinflussen, denn: ?Die besten Impfungen und Massnahmen der Welt k?nnen nur dann Wirkung zeigen, wenn wir die Unterst¨¹tzung und Akzeptanz der ?ffentlichkeit gewinnen.?