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Alt 01.06.2009, 14:40   #1   Druckbare Version zeigen
Godwael Männlich
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Das Lujo-Virus: Wie man Pandemien im Keim erstickt

Am 2. September 2008 wurde ein Safariveranstalter mit Fieber und Kopfschmerzen in ein Krankenhaus in Lusaka eingeliefert. Binnen weniger Tage entwickelte sich daraus ein schweres hämorrhagisches Fieber mit Durchfall, Schwellungen, Atemnot, und er in Lebensgefahr schwebende Patient wurde mit dem Hubschrauber in ein Krankenhaus in Johannesburg gebracht, wo er bald darauf an Kreislaufversagen starb.

Bald darauf bekamen zwei Krankenschwestern die Symptome (pdf), und eine Reinigungskraft, die nach dem Tod des ersten Patienten das Krankenzimmer gereinigt hatte. Obwohl zu dieser Zeit bereits Quarantänemaßnahmen eingeleitet waren, infizierte sich noch eine Krankenschwester. Als die Epidemie vorüber war, waren vier der fünf Patienten tot. Auslöser der kurzen, aber heftigen Krankheitswelle war das Lujo-Virus, das erste in Afrika neu entdeckte hämorrhagische Fieber seit 30 Jahren.



Dass das Virus so schnell identifiziert werden konnte, verdanken wir der modernen Gentechnik. Blut- und Gewebeproben der Erkrankten wurden an das Center for Disease Control and Prevention in Atlanta geliefert. Das CDC ist die weltweit führende Einrichtung zur Identifizierung scheußlicher Krankheiten. Innerhalb von nur drei Tagen konnten die Forscher praktisch das ganze Genom des Virus sequenzieren und zeigen, dass es sich um ein neues Arenavirus aus dem Altwelt-Komplex handelte. Daraufhin konnten die Ärzte die letzte Patientin mit dem antiviralen Medikament Ribavirin behandeln, das effektiv gegen ein anderes Arenavirus, den Auslöser des Lassa-Fieber, eingesetzt wird. Die Patientin überlebte.

Den meisten Leuten scheint nicht klar zu sein, welche Bedeutung moderne gentechnische Methoden für die Medizin, und ganz besonders die Pandemievorbeugung haben. Ein Blick in die Geschichte gibt ein bisschen Perspektive: Die Krankheit AIDS wurde 1981 das erste Mal beschrieben. Es dauerte zwei Jahre, bis HIV-1 als Auslöser identifiziert wurde, und weitere drei, bis man den zweiten Strain, HIV-2, sichtete. Das erste Medikament, AZT, wurde 1987 zugelassen. Sechs Jahre und einige Hunderttausend Infizierte später.

Turbo-Identifizierung
Be dem neuen afrikanischen Virus ging das alles ein bisschen schneller. Die Forscher setzten ein Verfahren namens Pyrosequenzierung ein. Dabei wird die gesamte DNA in der Gewebeprobe in zerhackt und die einzelnen Fragmente Stück für Stück nachgebaut. Je nachdem welche Base an einem bestimmten Punkt in den Strang eingebaut wird, bekommt man ein spezifisches Fluoreszenzsignal – die Abfolge der Farben kann man dann direkt in eine Sequenz übersetzen. Das hat den Vorteil, dass man prinzipiell jedes Virus finden kann. Bei herkömmlichen Methoden muss man schon einen ungefähren Verdacht haben, wonach man sucht, um entsprechend maßgeschneiderte Gensonden einzusetzen.

Bei dem modernen Verfahren hat man dieses Problem nicht, aber dafür sitzt man auf einem Riesenhaufen zufällig ausgewählter Genbruchstücke, in denen man das Virus erst einmal finden muss – in diesem Fall mussten 90.000 bis 110.000 Einzelsequenzen auf mögliche Übereinstimmungen mit Viren untersucht werden.

Das geht nur mit enormer Rechenkraft und vor allem Dank der Vorarbeit unzähliger Genetiker, die Genome zigtausender Organismen sequenziert und in Datenbanken erfasst haben. Mit dem Tool BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) fanden die amerikanischen Forscher in den Proben neun Fragmente, die mit der allgemeinen Arenavirus-Struktur übereinstimmten. Anhand dieser Fragmente erstellten sie dann Primer, spezifische Genabschnitte als Startpunkt für die Erbgut-Vervielfältigung, und gewannen so das komplette Genom des neuen Arenavirus, das sie jetzt in PLoS Pathogens vorstellen. Das langwierigste an der ganzen Prozedur war die Publikation der Ergebnisse.

Die 22 bisher bekannten Vertreter der Arenaviren teilen sich in zwei serologisch unterscheidbare Gruppen, dem Neuwelt-Komplex (Südamerika) und dem Altwelt-Komplex (Europa, Asien, Afrika), zu dem auch das neue Lujo-Virus gehört. Einige von ihnen lösen die gefürchteten hämorrhagischen Fieber aus, die seit dem Film Outbreak auch der weiteren Öffentlichkeit geläufig sind.

Die meisten Arenaviren werden über den Kot von Nagetieren übertragen, in denen sie keine Symptome hervorrufen. Im Menschen dagegen können sie schwere Erkrankungen auslösen. Besonders die Arenaviren des Neuwelt-Komplexes verursachen aggressive hämorrhagische Fieber mit hoher Sterblichkeit. Das prominenteste Altwelt-Arenavirus ist das in Westafrika auftretende Lassafieber, das zwar meist nur milde Symptome hervorruft, in einigen Fällen allerdings auch ein hämorrhagisches Fieber, das meist tödlich endet.

Engmaschige Überwachung
Der neu entdeckte afrikanische Erreger allerdings ist um ein vielfaches tödlicher als Lassafieber. Die beobachtete Sterblichkeit von 80 % entspricht ungefähr der von Ebola-Ausbrüchen. Dafür erwies sich der Ausbruch als selbstbeschränkend, was wir von sehr vielen extrem aggressiven hämorrhagischen Fiebern kennen: Ebola-Ausbrüche betreffen maximal ein paar Hundert Leute und laufen sch dann tot. Das überwiegend mild verlaufende Lassafieber dagegen infiziert jährlich viele hunderttausend Menschen.

Wegen dieses sehr spezifischen Zusammenhanges zwischen Sterblichkeit und Ausbreitungsrate sind hämorrhagische Fieber unwahrscheinliche Kandidaten für das nächste weltweite Killervirus. Trotzdem werden diese Krankheiten sehr sorgfältig beobachtet, weil sie leicht von Mensch zu Mensch übertragen werden und oft furchterregend aggressiv sind. Schon kleinere lokal begrenzte Epidemien normaler Viren betreffen mehrere Zehntausend Menschen – ein hämorrhagisches Fieber mit der Ausbreitungscharakteristik von Cholera zum Beispiel könnte ganze Städte entvölkern.

Deswegen werden diese Viren sehr genau beobachtet, und die Reaktion der Pandemiewächter auf diesen Ausbruch macht deutlich, wie effektiv das System inzwischen funktioniert. Vor diesem Hintergrund muss man auch das große Bohei um die Schweinegrippe sehen. Sobald irgendwo ein potentiell gefährlicher Erreger auftaucht, setzt sich eine gigantische weltweite Maschinerie in Bewegung. Sie protokolliert buchstäblich jeden Schritt der potentiellen Seuche, identifiziert den Erreger und seine Vektoren und koordiniert Maßnahmen um seine Ausbreitung zu stoppen. Im Zeitalter der Verkehrsflugzeuge kann ein Erreger binnen Stunden am anderen Ende der Welt sein. Dank der engmaschigen Überwachung ist die Warnung heutzutage meist schneller dort.

Es gibt nur sehr wenige Krankheitserreger, die virulent und flexibel genug sind, um durch die Maschen dieses Systems zu schlüpfen und eine Pandemie mit Millionen Infizierten weltweit auszulösen. Die Grippe ist mit Abstand der gefährlichste dieser Erreger.

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Quelle: Fischblog - Naturwissenschaft und mehr
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