Vogelgrippe: Auf der Spur der Seuchenpfade
Langsam legt sich die Aufregung um H5N1. Doch wie der Vogelgrippe-Erreger den Weg nach Deutschland fand und schließlich auch vor Nutztieren nicht halt machte, ist nach wie vor ungeklärt. Ein Münchner Labor ist dem Erreger auf der Spur.
Frankreichs Staatspräsident Jacques Chirac schob sich widerwillig die Gabel in den Mund: Bei einer Pressekonferenz musste er demonstrativ ein Bresse-Huhn probieren. Denn gerade hatte die Nachricht die Runde gemacht, die unter Frankreichs Feinschmeckern einer Katastrophe gleichkam: Die Vogelgrippe hatte im Februar in Europa die ersten Nutztiere befallen – ausgerechnet die berühmten Freilandhühner aus der Region Bresse, von denen die Franzosen als Delikatesse schwärmen. Chirac musste seiner Nation vorführen, dass das Federvieh dennoch unbedenklich zu genießen sei, um größeren wirtschaftlichen Schaden abzuwenden. Doch wie kam es trotz erhöhter Wachsamkeit dazu? Und wie gelangte das Vogelgrippe-Virus H5N1 Anfang April zum ersten Mal in einen deutschen Nutztierbestand?
Bisher konnten Wissenschaftler, wie zum Beispiel am Friedrich-Löffler-Institut, nur feststellen, ob ein verendetes Tier an der hochpathogenen Variante des H5N1-Virus gestorben ist, aber einer regionalen Herkunft ließen sich die Erreger nicht zuordnen. Kürzlich gelang es Experten des neuen molekularbiologischen Labors am Bayerischen Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit (LGL) in München, die Gene vollständig zu entschlüsseln, die für die Produktion der Oberflächenproteine Hämagglutinin (H) und Neuramidase (N) verantwortlich sind. Da sich diese Gene je nach Herkunft unterscheiden, können jetzt die Ausbreitungswege der Seuche nachvollzogen werden.
Frage der Herkunft
"Durch die Entschlüsselung der Gen-Sequenzen können die H5N1-Viren der verendeten Wildvögel und Aasfresser miteinander verglichen werden", erklärt Heinz Rinder, Mediziner und Naturwissenschaftler in dem neuen Labor. "So lässt sich herausfinden, ob die Virus-Typen auf Rügen und in Bayern zu einem hohen Prozentsatz übereinstimmen oder ob sie so verschieden sind, dass wir auf unterschiedliche Herkunft schließen müssen." Wenn möglichst viele Gensequenzen von Vogelgrippe-Viren aus allen Ländern aufgeklärt werden, wo die Seuche bisher auftrat, kann durch den Vergleich der Ausbreitungsweg verfolgt werden.
Zum anderen ist völlig ungeklärt, wie die Vogelseuche in den sächsischen Zuchtbetrieb einwanderte. Diese Fragen ließen sich mit der Entschlüsselung der Gene vor allem für Hämagglutinin viel besser beantworten. Doch bis es so weit ist und genauere Aussagen möglich sind, müssten noch viele Labors diese Gene sequenzieren und in eine internationale Datenbank eingeben. Nur so lassen sich umfassend Ähnlichkeiten und Unterschiede der Viren erkennen und die Entwicklung der Mutationen verfolgen, die die Gene der Erreger laufend durchmachen, so Rinder. "Unsere Veröffentlichung [in der Datenbank] soll auch eine Initialzündung für andere Labors sein, mitzumachen und verstärkt ihre Sequenzierungen bekannt zu machen", betont der Virus-Experte.
Zwei Wege
Möglicherweise wanderte das Virus auf zwei verschiedenen Pfaden nach Deutschland ein. Die erste Gensequenz des Virus, die in Deutschland publiziert wurde, also die des Münchner Labors, stammt von einer verendeten Stockente aus dem Landkreis Bad Tölz-Wolfratshausen. Sie stimmt zu 99,3 Prozent mit der Virusvariante einer Stockente aus Italien überein. Die Viren der verendeten Vögel auf Rügen dagegen ähneln anscheinend eher den Erregern aus der Mongolei und China.
Informationen und Daten können Forscher weltweit über die digitale Datenbank "GenBank" eingeben und abrufen. Dort archiviert das amerikanische National Center für Biotechnology Information (NCBI) Genom-Codes, entwickelt Analyse-Software und führt Forschungsaktivitäten zusammen.
Kein Hirnschmalz
Für die Sequenzierung der Gene sei kein "Hirnschmalz" nötig, das machten oft schon Automaten, sagt Rinder, "aber wir sind stolz darauf, dass wir die ersten waren, die die Sequenzen veröffentlicht haben." Das ging deshalb relativ schnell, weil das molekularbiologische Labor des LGL eine Methode entwickelt hat, mit der sich durch geschicktes Arbeiten mit Genbereichen und ohne Anzucht der Viren die regionalen Varianten des Virus in nur zwei bis drei Tagen bestimmen lassen.
Das neue Labor ist hochmodern – ein Sicherheitslabor der Stufe 3 – und bisher einmalig in der Bundesrepublik, wie Rinder erklärt. "Wir haben hier beste Arbeitsbedingungen, denn das Labor hat über hundert Quadratmeter und ist sehr gut ausgestattet." In vier unabhängigen Laborabschnitten können die Human- und Veterinärmediziner, Lebensmittelchemiker, Laboranten und Technischen Assistenten verschiedenste Substanzen von bioterrorverdächtigen Stoffen bis zu Tuberkuloseerregern unter die Lupe nehmen.
Auch wenn die Aufregung um H5N1 langsam wieder abebbt – den Münchner Forschern wird die Arbeit nicht ausgehen.
Bisher konnten Wissenschaftler, wie zum Beispiel am Friedrich-Löffler-Institut, nur feststellen, ob ein verendetes Tier an der hochpathogenen Variante des H5N1-Virus gestorben ist, aber einer regionalen Herkunft ließen sich die Erreger nicht zuordnen. Kürzlich gelang es Experten des neuen molekularbiologischen Labors am Bayerischen Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit (LGL) in München, die Gene vollständig zu entschlüsseln, die für die Produktion der Oberflächenproteine Hämagglutinin (H) und Neuramidase (N) verantwortlich sind. Da sich diese Gene je nach Herkunft unterscheiden, können jetzt die Ausbreitungswege der Seuche nachvollzogen werden.
Frage der Herkunft
"Durch die Entschlüsselung der Gen-Sequenzen können die H5N1-Viren der verendeten Wildvögel und Aasfresser miteinander verglichen werden", erklärt Heinz Rinder, Mediziner und Naturwissenschaftler in dem neuen Labor. "So lässt sich herausfinden, ob die Virus-Typen auf Rügen und in Bayern zu einem hohen Prozentsatz übereinstimmen oder ob sie so verschieden sind, dass wir auf unterschiedliche Herkunft schließen müssen." Wenn möglichst viele Gensequenzen von Vogelgrippe-Viren aus allen Ländern aufgeklärt werden, wo die Seuche bisher auftrat, kann durch den Vergleich der Ausbreitungsweg verfolgt werden.
"Die Theorie bröckelt, dass sich die Vogelgrippe besonders während des Vogelzugs ausbreitet"
(Heinz Rinder)
Das hat jetzt eine große Bedeutung bekommen, weil sich zwei neue Entwicklungen zeigten, stellt Rinder fest: "Zum einen bröckelt ein bisschen die Theorie, dass sich die Vogelgrippe besonders während des Vogelzugs ausbreitet." Denn die verendeten und infizierten Vögel auf Rügen wurden mitten im Winter gefunden, also nicht zu Zeiten, in denen Zugvögel ankommen.
(Heinz Rinder)
Zum anderen ist völlig ungeklärt, wie die Vogelseuche in den sächsischen Zuchtbetrieb einwanderte. Diese Fragen ließen sich mit der Entschlüsselung der Gene vor allem für Hämagglutinin viel besser beantworten. Doch bis es so weit ist und genauere Aussagen möglich sind, müssten noch viele Labors diese Gene sequenzieren und in eine internationale Datenbank eingeben. Nur so lassen sich umfassend Ähnlichkeiten und Unterschiede der Viren erkennen und die Entwicklung der Mutationen verfolgen, die die Gene der Erreger laufend durchmachen, so Rinder. "Unsere Veröffentlichung [in der Datenbank] soll auch eine Initialzündung für andere Labors sein, mitzumachen und verstärkt ihre Sequenzierungen bekannt zu machen", betont der Virus-Experte.
Zwei Wege
Möglicherweise wanderte das Virus auf zwei verschiedenen Pfaden nach Deutschland ein. Die erste Gensequenz des Virus, die in Deutschland publiziert wurde, also die des Münchner Labors, stammt von einer verendeten Stockente aus dem Landkreis Bad Tölz-Wolfratshausen. Sie stimmt zu 99,3 Prozent mit der Virusvariante einer Stockente aus Italien überein. Die Viren der verendeten Vögel auf Rügen dagegen ähneln anscheinend eher den Erregern aus der Mongolei und China.
Informationen und Daten können Forscher weltweit über die digitale Datenbank "GenBank" eingeben und abrufen. Dort archiviert das amerikanische National Center für Biotechnology Information (NCBI) Genom-Codes, entwickelt Analyse-Software und führt Forschungsaktivitäten zusammen.
Kein Hirnschmalz
Für die Sequenzierung der Gene sei kein "Hirnschmalz" nötig, das machten oft schon Automaten, sagt Rinder, "aber wir sind stolz darauf, dass wir die ersten waren, die die Sequenzen veröffentlicht haben." Das ging deshalb relativ schnell, weil das molekularbiologische Labor des LGL eine Methode entwickelt hat, mit der sich durch geschicktes Arbeiten mit Genbereichen und ohne Anzucht der Viren die regionalen Varianten des Virus in nur zwei bis drei Tagen bestimmen lassen.
Das neue Labor ist hochmodern – ein Sicherheitslabor der Stufe 3 – und bisher einmalig in der Bundesrepublik, wie Rinder erklärt. "Wir haben hier beste Arbeitsbedingungen, denn das Labor hat über hundert Quadratmeter und ist sehr gut ausgestattet." In vier unabhängigen Laborabschnitten können die Human- und Veterinärmediziner, Lebensmittelchemiker, Laboranten und Technischen Assistenten verschiedenste Substanzen von bioterrorverdächtigen Stoffen bis zu Tuberkuloseerregern unter die Lupe nehmen.
Auch wenn die Aufregung um H5N1 langsam wieder abebbt – den Münchner Forschern wird die Arbeit nicht ausgehen.
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