Medizin & Evolution

Bis jetzt war die Welt der Mikroben in Ordnung, es gab Bakterien und Viren. Doch auf einmal ist alles anders: Neu entdeckte Riesenviren entziehen sich dem bekannten Schema. Können die unheimlichen Erreger zur Gefahr für den Menschen werden.

Die ersten Opfer: Schulkinder in Cuxhaven. Sieben von ihnen kommen ins Krankenhaus, zwei sterben. Die Ärzte sind ratlos. Die Presse schreibt von einer »gefährlichen Todesseuche«. Die Forscher erklären, sie wollen das unbekannte Virus schnell analysieren. Angst geht um. Wer erkrankt, wer stirbt als Nächster?

Diese Meldung betraf nicht die Schweinegrippe im Jahr 2009, nicht die Noroviren 2007, nicht die Vogelgrippe 2006, auch nicht die SARS-Viren 2003 – die Nachricht ist 43 Jahre alt.

Aber die Zeit spielt eigentlich keine Rolle. Denn der Mechanismus ist stets der Gleiche: Ein neuartiges Virus taucht auf, sorgt mithilfe der Medien für Unruhe und gerät ein paar Wochen später in Vergessenheit. Bis das nächste unbekannte Virus erscheint und das makabre Spiel von vorn beginnt.

Die Schweinegrippe forderte 2009 in Deutschland weniger als 200 Tote. An den Noroviren im Jahr 2007 starben 75 Menschen. An der Vogelgrippe: keiner. An den SARS-Viren: keiner. Dabei hatten alle Erreger für Schlagzeilen und Aufregung gesorgt. Zum Vergleich: Die normale Grippe fordert in Deutschland pro Jahr durchschnittlich 8000 Menschenleben, ohne dass diese Toten ein großes Thema für die Medien wären. Warum sollten sie auch? An Herz-Kreislauf-Erkrankungen sterben in Deutschland jedes Jahr mehr als 40-mal so viele Menschen (rund 350 000), an Krebs rund 200 000, das sind 550 Krebstote jeden Tag.

Daraus zu schließen, Viren seien harmlos, wäre falsch. Ihre Gefahr lauert nur nicht in Gestalt eines neuen Grippe-Erregers. »Es wird in Zukunft mit neuen Viren als Seuchenerregern zu rechnen sein«, sagt Hans-Georg Kräusslich, Virologe an der Uni Heidelberg. »Welche das sind, lässt sich leider nicht vorhersagen.«

Die Armee der Viren ist groß. Sie schlägt zu, wenn niemand damit rechnet. Rund 4000 verschiedene Virusarten sind bis heute bekannt und klassifiziert – raffinierte Überlebenskünstler und in der Lage, ihre Struktur so zu verändern, dass ein bisher wirksamer Impfstoff nicht mehr zu ihrer neuen Form passt. Dann bricht das Virus aus dem üblichen Schema aus. Das heißt: Ein Erreger, der bisher nur in Tieren existierte, kann plötzlich auf den Menschen überspringen.

In den letzten Jahren und Monaten haben Wissenschaftler eine Reihe von unbekannten Viren entdeckt, darunter solche, die ihnen Kopfzerbrechen bereiten: Monsterviren von nie gesehener Größe. Auf so ein Riesenvirus stieß zufällig ein Mikrobiologe bei der Untersuchung des Wassers im Kühlturm eines Krankenhauses in Bradford, England. Er fand merkwürdige Mikroben, die er aufgrund ihres ungewöhnlichen Umfangs zunächst für Einzeller hielt. Mit 400 Nanometern waren sie rund 15-mal so groß wie Schnupfenviren und viermal so groß wie die meisten anderen bekannten Viren.

Konserviert in einer Tiefkühlbox wurde der Fund an den Virenspezialisten Didier Raoult an der Universität Marseille geschickt. Der betrachtete die sensationelle Lieferung zunächst unter dem Mikroskop und erblickte eine mit Fasern besetzte Oberfläche. Ein Bakterium, dachte er, da Viren für Lichtmikroskope normalerweise zu klein sind. Anschließend legte Raoult den Erreger unter ein Elektronenmikroskop. Was er jetzt sah, raubte ihm den Atem: ein Riesenvirus.

Der amerikanische Wissenschaftsautor Michael Brooks beschreibt die Entdeckung (in seinem Buch »Das Licht war früher auch mal schneller«) so: »Stellen Sie sich vor, Sie stehen neben einem Mann, der so groß ist wie ein zwölfstöckiges Bürohochhaus. So sieht dieses Monstrum für andere Viren aus.« Doch es war nicht allein die Größe, die den Forschern einen Schreck einjagte.

Viren existieren in einem Zwischenbereich, der weder zur lebendigen Natur noch zur toten Materie gehört. Um zu leben, braucht jedes Virus einen Wirt: eine Zelle. Wenn es die Zelle infiziert, programmiert es sie so um, dass sie innerhalb von wenigen Stunden Hunderttausende neuer Viren produziert, die dann wiederum über andere Zellen herfallen. Für dieses Programm verwenden die Viren Gene. Normale Viren enthalten zehn oder 100 Gene, manche auch 300. Das neu entdeckte Riesenvirus aber besitzt 1262 Gene. Darunter befinden sich welche, die für die Herstellung von Proteinen zuständig sind – eine Aufgabe, die Viren sonst von ihren Wirtszellen erledigen lassen. Dieses seltsame Exemplar aber war dazu selbst in der Lage.

Dass sich das so reichlich ausgestattete Monstervirus als Bakterie tarnt, also eine Mikrobe mimt (englisch: »mimicking microbe«), trug ihm die Bezeichnung »Mimivirus« ein. Doch der verniedlichende Name täuscht. Derzeit diskutiert eine internationale Schar von Wissenschaftlern darüber, ob man ein solches Virus nicht der lebendigen Welt zuordnen müsste. Die Biologin Siyang Sun von der Purdue University im US-Staat Indiana sagt: »Das Mimi-Virus ist wie ein Mittelding zwischen einer lebenden Zelle und einem Virus.«

Welche Folgen hätten die Monsterviren, die bisher nur Amöben befallen, für den Menschen? Können sie für uns zur Bedrohung werden? Die Größe allein ist nicht gefährlich. Zwar sind die Pockenviren, die schon in der Antike fünf Millionen Opfer forderten und später noch viele Millionen mehr, mit rund 300 Nanometern auch recht groß. HIV-Erreger jedoch, die heute Tag für Tag 5000 Menschen an Aids dahinraffen, haben mit 120 Nanometern eine eher bescheidene Größe.

Nicht alle Viren sind gefährlich. Es gibt sogar welche, die so harmlos sind, dass sie schon immer in unserem Erbgut schlummern. Diese Humanen endogenen Retroviren (HERV) existierten schon vor mehr als zehn Millionen Jahren in unseren Vorfahren, den Primaten – zu einer Zeit, als es noch keine Menschen gab. Forscher schätzen diesen Anteil an unserer Erbmasse (unserem Genom) auf neun Prozent.

Gefährlich sind Viren vor allem dann, wenn sie mutieren, wenn sie sich verändern. Dann können sogar altbekannte Erreger zur Gefahr werden. »Sorgen macht uns derzeit das Dengue-Fieber«, sagt der Virologe Dr. Matthias Niedrig vom Robert-Koch-Institut in Berlin. Dengue (sprich: »Dengi«) ist seit über 200 Jahren bekannt und galt bis vor Kurzem als seltene Tropenkrankheit. Inzwischen hat es sich zu der am häufigsten durch Stechmücken übertragenen Viruskrankheit entwickelt.

Solche Bedrohungen motivieren weltweit mehrere tausend Spezialisten in ihrem Kampf gegen die Viren. Etwa 500 bis 600 Experten arbeiten allein in Deutschland, so wie die Virologin Simone Backes, die in einem Labor der TU München und der Helmholtz-Gesellschaft vor allem Hepatitis-B-Viren erforscht. Die 30-Jährige experimentiert mit einem Impfstoff, der das Immunsystem chronisch infizierter Patienten ankurbeln soll – »um die Virusvermehrung zu bremsen oder das Virus im besten Fall zu eliminieren«, sagt sie. Sie weiß, dass es noch Jahre dauert, bis so ein Impfstoff auf den Markt kommen wird. Und sie weiß auch, dass es ein Wettlauf gegen die Zeit und gegen die Konkurrenz ist: Sie und ihre Kollegen wollen schneller sein als vergleichbare Teams in anderen Ländern – vor allem aber wollen sie schneller sein als die Viren.

Der größte Traum der Forscher wäre ein Medikament, das gegen alle Virenarten wirkt wie ein Breitband-Antibiotikum gegen Bakterien. Die bekannten antiviralen Medikamente können allenfalls einen Erreger bei seiner Arbeit stören und ihn in Schach halten – zum Beispiel, indem sie bestimmte Enzyme hemmen, die er braucht, um seine Gene zu vermehren.
Töten können sie ihn nicht.

Haben die Wissenschaftler überhaupt eine Chance gegen die Organismen, die seit Jahrmillionen erfolgreich ihr eigenes Überleben optimieren? Hier raffinierte Viren, dort engagierte Virologen: Werden die einen den anderen immer einen Schritt voraus sein? Simone Backes ist optimistisch: »Den Kampf gegen die Pockenviren hat der Mensch ja auch gewonnen.« Dank eines konsequenten Impfprogramms sind die Pocken seit mehr als 30 Jahren ausgerottet, nur in Forschungslabors liegen noch Restbestände unter Verschluss.

Vielleicht müssen sich die Virologen bald auch mit Impfstoffen gegen Monsterviren beschäftigen. »Ob diese Erreger gefährlich werden, kann heute noch niemand sagen«, erklärt Matthias Niedrig vom Robert-Koch-Institut in Berlin. Beunruhigend ist jedoch die Tatsache, dass in Patienten, die eine gefährliche Lungenentzündung hatten, Antikörper gegen Mimi-Viren entdeckt wurden. Also muss es bereits erste Kontakte zwischen Mensch und Monstervirus gegeben haben.

Didier Raoult, der das Mimi-Virus in seinem Labor analysiert hat, wurde inzwischen erneut fündig: Im Dezember 2009 gab er bekannt, dass er ein zweites Riesenrus entdeckt hat. Das »Marseille-Virus« ist mit 250 Nanometern zwar nicht ganz so groß wie das Mimi-Virus, aber kaum weniger rätselhaft: Es enthält Gene aus verschiedenen Quellen: aus Pflanzen, Tieren, Bakterien – und Mimi-Viren.

Es gilt als sicher, dass die Wissenschaftler in Amöben weitere Monsterviren finden werden, die möglicherweise einen langen Weg abseits der bekannten Evolution zurückgelegt haben: »In Amöben findet ein permanenter Schöpfungsprozess statt, der ganz neue Viren entstehen lässt«, sagt Raoult. »Das widerspricht Darwins Vorstellung von einem gemeinsamen Ursprung aller Arten.«

Alle Indizien deuten darauf hin, dass die Wissenschaft dabei ist, die Tür zu einer unbekannten Welt aufzustoßen. Eines lässt sich beim Blick durch einen schmalen Spalt schon heute sagen: Die Monsterviren hinter dieser Tür werden noch einige Überraschungen für die Menschheit bereithalten.