Medizinisch-molekularbiologisches Wissen

Die Antworten auf Fragen rund um die Themen Gain-of-function, Viren, Corona und Impfungen.

Mutationen sind Veränderungen im Erbgut von Lebewesen, die zufällig oder durch äußere Einflüsse wie Strahlung oder Chemikalien ausgelöst werden. Sie sind nicht immer schlecht – im Gegenteil. Sie sind die Triebfeder der Evolution, da sie als „Gewinnmutation“ durchaus vorteilhaft für den Organismus sein können: An dieser Stelle sei klassische Beispiel der Giraffen mit langem und kurzem Hals erwähnt.

Um zukünftige, gefährliche Seuchen bereits vor der Entstehung erforschen zu können und um bessere Behandlungsmöglichkeiten zu entwickeln, werden seit längerer Zeit Studien an künstlich mutierten Viren durchgeführt, die sowohl pathogen wie auch sehr infektiös sind.

Da solche Forschungen allerdings wegen der Freisetzungsgefahr hochriskant sind, haben die USA unter US-Präsident Barack Obama die Mutationsforschung auf eigenem Gebiet untersagt und dafür Studien in S4-Laboren in Wuhan/China gefördert. Die Logik dahinter ist fragwürdig: Bricht ein hochpathogenes UND infektiöses Virus in einer Großstadt aus, verteilt es sich in unserer heutigen Zeit schnell um den gesamten Globus.

Zahlreiche Indizien deuten darauf hin, dass das aktuelle Corona-SARS-2-Virus höchstwahrscheinlich in Wuhan durch Veränderung eines RatG13-Virus aus dem Bestand des S4-Labors geschaffen wurde. RatG13 ist ein Fledermaus-Virus, das wahrscheinlich aus dem Kot einer höhlenbewohnenden Fledermausart in Südostasien isoliert wurde – das große Institut in Wuhan sammelt seit langer Zeit systematisch Proben unterschiedlicher Virenstämme.

RatG13 ist für den Menschen nicht besonders gefährlich, da es unsere Körperzellen nicht effizient befallen kann. Allerdings wurde es im Labor molekular-genetisch mit einer sogenannten „Furin-Spaltstelle“ versehen, die es dem Neo-Virus erlaubt, effizient über den sogenannten ACE-2-Rezeptor in menschliche Zellen einzudringen und diese zu zerstören. Dadurch wurde der RatG13-Abkömmling derart infektiös, dass er sich über den gesamten Planeten ausbreiten konnte.

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Viren sind nicht unbedingt als Lebewesen, sondern als Partikel mit eigenem Erbgut zu charakterisieren, welche von Zellen bereits vor Milliarden Jahren aus noch unbekannten Gründen gebildet wurden. Die Parasiten befallen – in der Regel artspezifisch – die Zellen verschiedenster Lebewesen, auch Pflanzen und Bakterien. Hier baut sich das virale Erbgut dauerhaft in das Erbmaterial des Wirtes ein und ruht dort gewissermaßen. Alternativ wird die Fortpflanzungsmaschinerie der Zelle genutzt, um schnell viele neue Viren herzustellen. Dieser Prozess dauert so lang an, bis die Zelle all ihre Ressourcen verbraucht hat und stirbt.

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Eigentlich sind Corona-Viren bislang nicht besonders gefährlich für Menschen gewesen. Sie springen meist von Tieren wie Pferd oder Rind auf den Menschen über, was in der Fachsprache als „Zoonose“ bezeichnet wird. Seuchen werden überwiegend durch zoonotische Erreger ausgelöst, vor allem die Grippe (Influenza-Virus). Europäische Corona-Viren rufen meist nur einen Schnupfen oder grippeähnliche Symptome hervor. Lebensgefährlich waren bislang nur die folgenden beiden Corona-SARS-Viren: SARS-1 im Jahre 2002 und SARS-2, das aktuelle Corona-Virus. SARS bedeutet „schweres akutes respiratorisches Syndrom“. Demzufolge kann das Virus beispielsweise eine schwere Lungenentzündung hervorrufen.

Viele Viren sind sehr infektiös, aber nur wenig pathogen, also krankmachend – und andersherum sind hochpathogene Erreger meist kaum infektiös. Das aktuelle Corona-SARS-2-Virus vereinigt unglücklicherweise beide Eigenschaften: Es ist in etwa so infektiös und pathogen wie ein saisonal auftretendes Grippevirus (Influenza).

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Unter einer Impfung versteht man seit Ende des 18. Jahrhunderts das Einbringen eines inaktivierten oder abgetöteten, stark abgeschwächten oder auch eines artverwandten Erregers in den Patienten. In dieser Form ist der Erreger kaum oder nicht krankmachend, fährt aber das Immunsystem hoch. Dieses legt dann über einen längeren, meist mehrere Jahre andauernden Zeitraum Gedächtniszellen an, die sich im Falle einer echten Infektion explosionsartig vermehren und daraufhin das Virus oder die Bakterie schnell beseitigen können. Zum Beispiel nutzte die erste Impfung von Edward Jenner im Jahr 1786 Kuhpockenviren, die beim Menschen nur schwache Symptome hervorrufen, aber den Geimpften immun gegen Humanpocken werden lassen.

Heutige Impfungen, wie beispielsweise gegen Influenza (Grippe), enthalten entweder hitze-inaktivierte Viren, die in menschlichen Zellkulturen gezüchtet wurden oder zertrümmerte Erreger. Wichtig ist, dass stets der ganze Erreger präsentiert wird, da das Immunsystem mit verschiedenen Elementen wie Killerzellen und Antikörpern miteinander abgestimmt reagiert.

Im Fall der Corona-Vakzine mit DNA oder mRNA tragen nur die Information für ein einzelnes Eiweißmolekül, das dem Immunsystem präsentiert wird. Sie sind daher nicht als Impfstoffe im klassischen Sinne zu charakterisieren.

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