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Radiofeuilleton - Wissenschaft und Technik / Archiv | Beitrag vom 03.10.2010

Winzlinge, die schädigen oder heilen können

Wie Virologen arbeiten

Von Michael Engel

Das Schweinegrippe-Virus unter dem Mikroskop. (AP)
Das Schweinegrippe-Virus unter dem Mikroskop. (AP)

Beim Thema "Viren" denken die meisten Menschen an schreckliche Krankheiten. Es gibt aber auch kurios anmutende Viren, die nicht krank machen, sondern im Gegenteil bei der Genesung helfen.

Ist es Hekate, die hundsköpfige Göttin der nächtlichen Schrecknisse, die das Leiden bringt? Oder Sirius im Sternbild des 'Großen Hundes'? Keine andere Krankheit war in der Antike so gefürchtet wie die Tollwut. Im antiken Griechenland erschlug man vorsichtshalber alle herrenlosen Hunde, um Sirius die Stirn zu bieten.

Viren sind der tägliche Umgang von Martina Friesland. Die Biologisch-Technische Assistentin arbeitet in der "Experimentellen Virologie" von Twincore – einer Forschungseinrichtung in Hannover.

"Am Anfang, ganz zu Anfang, ist es natürlich ein komisches Gefühl, wenn man denkt, da sind jetzt Viren, womit ich arbeite, drin, aber wenn man immer bewusst arbeitet und immer die Sicherheitsvorkehrungen einhält, hat man hier auf jeden Fall keine Gefahr, da bin ich mir sicher."

Ihre "Haustiere" – wie sie liebevoll sagt – sind "Hepatitis-C-Viren". Organismen, die beim Menschen eine tödliche Leberzirrhose auslösen können. Hier gedeihen sie in der Petrischale.

Napoleon Bonaparte schickte eine Armee von mehr als 25.000 Soldaten nach Haiti. Doch das Gelbfieber machte einen Strich durch seine imperiale Rechnung. Das Virus raffte so viele Männer hin, dass die Franzosen 1803 abziehen mussten und Haiti 1804 als zweiter Staat in Amerika unabhängig wurde.

Martina Friesland betritt das Labor. "S2" – Sicherheitsstufe 2 – mahnt ein Schild an der Tür. Um sich vor den Viren zu schützen, muss Martina Friesland einen speziellen, vorne geschlossen Kittel tragen.

"Wir haben bestimmte Schuhe und auch doppelte Handschuhe. Das heißt, wenn man mal mit der Hand irgendwo reingreift, wo man meint, man könnte sich da mit einem Virus kontaminiert haben, kann man dann den oberen Handschuh abziehen, und kann sich dann ohne Gefahr den zweiten wieder überziehen."

Viren sind außerordentlich kleine Organismen. Klar erkennbar erst im Elektronenmikroskop, welches Mitte des 20. Jahrhunderts erfunden wurde. Indirekt wurden sie freilich viel früher entdeckt.

Wieder einmal hatte Dimitri Iwanowski den ganzen Balkon mit Tabak bepflanzt. Teuren Tabak aus dem Kolonialwarenladen konnte sich der junge Biologe aus St. Petersburg nicht leisten. Leider zeigten seine Topf-Kulturen im Sommer 1892 wie schon so oft mosaikartige Verfärbungen. Die Ernte war verdorben. Doch woher kam die Krankheit? Neugierig zerpresste er die kranken Blätter, filterte den Saft und betupfte gesunde Pflanzen mit dem Filtrat. Alsbald zeigten sich auch hier die gleichen Symptome. Iwanowski schloss daraus, dass ein "unsichtbares Gift"die Krankheit auslösen musste. Er nannte es "Virus - lateinisch Gift – und gilt als Begründer einer neuen Wissenschaft – der Virologie.

Viren benötigen einen Wirt, den sie infizieren. Das kann eine Pflanze sein wie Tabak, ein Tier, oder aber ein Mensch. Nur so können sich die Winzlinge vermehren und überleben. Für den Wirt ein gefährliches Rendezvous: Gelbfieber, Polio, Pocken sind folgenschwere virale Erkrankungen, die zum Glück durch Schutzimpfungen heute kaum noch eine Rolle spielen. Ganz anders bei HIV, Grippe oder Hepatitis – diese Viren sind extrem variabel und entziehen sich dadurch dem Zugriff der Medizin.

Sagt der Virenexperte, Prof. Thomas Pietschmann, Leiter der "experimentellen Virologie" bei Twincore.

"Und so wie wir Menschen uns innerhalb der Säugetiere von Hund, Katze, Maus etc. doch wesentlich unterscheiden in unserer Lebensweise, ist es auch bei Viren so, dass es ganz unterschiedliche Familien gibt, die evolutionär auch unterschiedlich entstanden sind - verschiedene ökologische Nischen bewohnen, unterschiedliche Wirtsorganismen haben und damit natürlich auch ganz verschiedene Eigenschaften. Es ist also eine riesige Vielfalt unter Viren, die wir weltweit antreffen."

Twincore – eine gemeinsame Forschungseinrichtung der Medizinischen Hochschule Hannover und dem Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung – ist auf der Jagd nach dem "Hepatitis-C-Virus". Seitdem eine japanische Arbeitsgruppe entdeckt hat, wie sich das extrem empfindliche Virus außerhalb des Körpers in Petrischalen züchten lässt, können die gefährlichen Viren massenhaft vermehrt werden - für die Grundlagenforschung.

"Ein klassischer Mechanismus ist, dass sich das Virus verändert. Auch das kennt man von HIV bereits. HCV – das Hepatitis-C-Virus – ist ein sehr variables Virus, das immer wieder eine neue Variante bilden kann, die den Immunzellen ausweichen kann."

Die große, allerdings immer noch unbeantwortete Frage dabei ist, warum eine Infektion mit HCV bei 20 Prozent der Betroffenen keinerlei Probleme verursacht, bei 80 Prozent der rund 400.000 Infizierten in Deutschland in eine chronische Verlaufsform übergeht und eine Leberzirrhose oder Krebs entstehen kann. Pietschmann vermutet, dass die Antwort im Immunsystem des Menschen zu finden ist. Das alles in der Hoffnung, eines Tages ein wirksames Mittel zu finden.

Berlin, London, Paris – überall auf der Welt grassiert das Grippevirus. Wir schreiben das Jahr 1919. Und noch nie war es so schlimm wie in diesem Winter. 70 Millionen Opfer forderte die "spanische Grippe" weltweit. Prof. Brigitte Lohff, Medizinhistorikerin der Medizinischen Hochschule Hannover:

"Das Dramatische daran war, dass die innerhalb von Stunden mit einem hohen Fieber zusammenbrachen und praktisch in ihrem eigenen Blut erstickten. Das heißt, die Lungen füllten sich mit Blut und Wasser und sie sind innerhalb von zwei, drei Tagen verstorben, elendig, dadurch, dass das kaum mehr zu beherrschen war, sind viele einfach verstorben, wo sie sich gerade befanden."

Grippeviren haben bis heute das Potenzial zur Pandemie. Zu einer weltweiten Seuche mit Millionen von Todesopfern. Prof. Klaus Schughart hat sich im Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung Braunschweig auf Influenza-Viren spezialisiert:

"Wenn Sie sich vorstellen, eine Infektion geht durch die Bevölkerung, das kennen Sie aus eigenem Beispiel, der eine Nachbar wird schwer krank, Sie selber haben mittelmäßige Symptome und andere scheinen diese Infektion kaum zu spüren. Wir vermuten dahinter genetische Einflüsse. Und unsere Forschung beschäftigt sich nun damit, diese genetischen Faktoren zu identifizieren, die für die Empfindlichkeit gegenüber einer Infektion verantwortlich sind."

Klaus Schughart infiziert Mäuse mit genetisch identischen Influenza-Viren. Auch hier der gleiche Befund wie beim Menschen: Manche Tiere sterben – andere stecken die Grippe problemlos weg. Auch wenn die Forschung in der Anfangsphase steckt, soviel ist bereits klar: Die Schwere der Krankheit hängt nicht allein vom Virus ab, sondern auch von der Fähigkeit des Wirtsorganismus, mit dem Virus umzugehen. Neue Medikamente sollen helfen, das Immunsystem zu unterstützen.

Beim Thema "Viren" denken die meisten Menschen an Krankheitserreger. Dabei gibt es auch harmlose und sogar nützlich Vertreter. Ein Beispiel sind Bakteriophagen – Viren, die Bakterien angreifen. Dr. Alexander Pichlmaier von der Medizinischen Hochschule Hannover:

"Das sind also Bakterienviren, das heißt also, sie sind ganz spezifisch nur in der Lage, bakterielle Zellen zu infizieren. Die tun den menschlichen Zellen nichts. Sie befinden sich in riesigen Mengen vor allem in den Abwässern von Krankenhäusern. Immer dort wo viele Bakterien sind, befinden sich viele Bakteriophagen. Sind die Bakterien weg, dann verschwinden auch die Bakteriophagen wieder."

Eingesetzt wurden die Bakteriophagen bereits in der Unfallchirurgie. Wenn großflächige Wunden nicht heilen wollen oder Eiterbakterien mit Antibiotika nicht mehr in den Griff zu bekommen sind. Mit Bakteriophagen getränkte Mullbinden bringen hier schon nach wenigen Tagen eine schnelle Hilfe. Ärzte der Medizinischen Hochschule Hannover prophezeien den heilenden Viren eine große Zukunft, weil immer mehr Bakterien gegenüber den Antibiotika resistent geworden sind. Bakteriophagen, so die Einschätzung, sind eine "hochspannende Option": Viren im Kampf gegen Bakterien. Es scheint, als wollte man den Teufel mit Belzebub austreiben.

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