Geschichte der Gain-of-Function Forschung an SARS-Viren
2002
Ausbruch von SARS (heute SARS-CoV-1 genannt)
Quellen
2006
Einbau einer Furin-Spaltstelle in das Spike-Protein von SARS-CoV-1 (University of Montana, USA). Auch bei SARS-CoV-2 ist eine Furin-Spaltstelle vorhanden. Es ist mittlerweile erwiesen, dass diese es dem Virus ermöglicht, besonders effizient in die Wirtszellen einzudringen. Eine Furin-Spaltstelle ist bei dieser Virengruppe (Sarbecoviren der β-Coronaviren) äußerst ungewöhnlich.
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Furin cleavage of the SARS coronavirus spike glycoprotein enhances cell–cell fusion but does not affect virion entry – ScienceDirect (doi:10.1016/j.virol.2006.02.003)
Structure, Function, and Antigenicity of the SARS-CoV-2 Spike Glycoprotein: Cell (DOI: 10.1016/j.cell.2020.02.058)
2008
Erzeugung von Spike-Protein-Chimären: Spike-Sequenzen von SARS-CoV-1 wurden in andere SARS-Viren übertragen (Wuhan Institute for Virology, China)
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2013
Sammlung von SARS-Viren aus Fledermaushöhlen in China: Gesucht wurden SARS-Viren, die an den menschlichen ACE2-Rezeptor binden können (Kooperation der EcoHealthAlliance, USA, Wuhan Institute for Virology, China, u. a.)
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Isolation and characterization of a bat SARS-like coronavirus that uses the ACE2 receptor | Nature (doi:10.1038/nature12711)
2014
Initiierung eines Moratoriums gegen Gain-of-Function-Forschung in den USA unter Obama aufgrund von wachsenden Risiko-Bedenken (von Oktober 2014 bis Dezember 2017). In diesem Zeitraum wurde dann die Forschung an SARS-Viren, die bisher in den USA stattfand, nach China ausgelagert, aber weiterhin von amerikanischen Wissenschaftlern mit öffentlichen Geldern mitfinanziert. Nach dem Ende des Moratoriums konnte auch wieder in den USA GoF-Forschung an SARS-Viren betrieben werden.
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2015
Neue Spike-Protein-Chimären: Spike-Sequenzen von SARS-Viren aus wilden Fledermäusen wurden in SARS-Viren eingebaut, die im Labor bereits an Mäuse angepasst wurden. (Kooperation von University of North Carolina, USA, Wuhan Institute for Virology, China, u. a.)
Die Autoren waren sich der Gefährlichkeit ihrer Forschung bewusst und schrieben in ihrem Artikel, dass es von nun an gelte, das Risiko gegen den Nutzen abzuwägen: “On the basis of these findings, scientific review panels may deem similar studies building chimeric viruses based on circulating strains too risky to pursue, as increased pathogenicity in mammalian models cannot be excluded. Together, these data and restrictions represent a crossroads of GOF research concerns; the potential to prepare for and mitigate future outbreaks must be weighed against the risk of creating more dangerous pathogens.”
Die Experimente dieser Forschungsarbeit gehören zu den entscheidenden und riskanten Grenzüberschreitungen der Gain-of-Function-Forschung. Das Journal, in dem der Artikel erschien, sah sich dann zu Beginn der Pandemie aufgrund der zunehmenden Kritik an der GoF-Forschung dazu genötigt, einen Kommentar hinzuzufügen, in dem behauptet wurde, dass es keine Evidenz dafür gäbe, dass SARS-CoV-2 aus dem Labor stamme und dass eine natürliche Entstehung des Virus am wahrscheinlichsten wäre. Beide Aussagen sind aufgrund vieler neuer Erkenntnisse heute allerdings nicht mehr haltbar:
30 March 2020 Editors’ note, March 2020: “We are aware that this article is being used as the basis for unverified theories that the novel coronavirus causing COVID-19 was engineered. There is no evidence that this is true; scientists believe that an animal is the most likely source of the coronavirus.”
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2016
Transgene Labormäuse mit menschlichem ACE2-Rezeptor: In Labor-Mäuse wurde die Gensequenz des menschlichen ACE2-Rezeptors eingebaut, so dass diese Mäuse auch den menschlichen Rezeptor bilden können. Diese Tiere wurden mit chimären SARS-Viren infiziert, deren Bindungseffizienz an den menschlichen ACE2-Rezeptor gentechnisch optimiert wurde.
Obwohl diese Forschung hochriskant war und ein neues Risikopotential verursachte, wurde diesmal weder von den Autoren, die zum Teil dieselben wie in vorgenannter Studie waren, noch vom publizierenden Journal eine Stellungnahme zu den Risiken von GoF-Forschung veröffentlicht.
Weitere Gelder für die SARS-Forschung in Wuhan. Nach einem gemeinsamen Forschungsantrag beim NIH (National Institute for Health, USA) erhalten die EcoHealthAlliance (USA) und das Viruslabor in Wuhan (Wuhan Institute for Virology, China) finanzielle Förderung für die Erforschung des Spike-Proteins von SARS-Viren. Diese Forschung wird auch mit Viren, die gentechnisch manipulierte und optimierte Spike-Sequenzen besitzen, „in vivo“, d. h. an lebenden Labortieren, durchgeführt.
Ein anderer Antrag derselben Wissenschaftler bei DARPA in den USA (Verteidigungsministerium, Defense Advanced Research Projects Agency), in dem weitere Manipulationen von SARS-Viren vorgesehen waren, wurde 2018 abgelehnt.
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SARS-like WIV1-CoV poised for human emergence | PNAS
(doi/10.1073/pnas.1517719113)
RePORTER (nih.gov)
(Understanding the Risk of Bat Coronavirus Emergence)
2018/2019
In Wuhan wurden transgene Mäuse, die den menschlichen ACE2-Rezeptor tragen, mit verschiedenen SARS-Varianten infiziert. Dies erklärte die Leiterin der SARS-Virenforschung in Wuhan im Jahr 2020 in einem Interview mit dem renommierten Wissenschaftsmagazin „Science“.
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Wuhan coronavirus hunter Shi Zhengli speaks out (science.org),
Shi Zhengli Q&A-1630433861.pdf (science.org) (DOI: 10.1126/science.369.6503.487)
Mai 2021
Eine Gruppe von Wissenschaftlern aus Bern, Bochum, Berlin (inklusive Prof. Drosten) und Moskau veröffentlichet eine Methode, um genetisch veränderte SARS-CoV-2-Viren innerhalb einer Woche im Labor – zu Forschungszwecken – herzustellen. Man möchte die Evolution von SARS-CoV-2 im Labor nachbilden und dazu die entsprechenden Virus-Varianten im Labor erzeugen.
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Rapid reconstruction of SARS-CoV-2 using a synthetic genomics platform |
Nature (doi.org/10.1038/s41586-020-2294-9)
Was zwischen SARS-CoV-1 (2002) und SARS-CoV-2 (2019) im Wuhan Institute for Virology gemacht wurde:
Es wurden massenhaft Fledermäuse und Coronaviren gesammelt und in Labore in Wuhan gebracht
Es wurden Teile der Spike-RNA von SARS durch Spike-RNA von anderen Coronaviren ausgetauscht (Chimäre, Rekombination)
Es wurden nicht-natürliche Sequenzen in die RNA eingefügt
Es wurde eine polybasic cleavage site (furin cleavage site) in SARS eingebaut, zwischen den Spike-Protein-Untereinheiten S1 und S2
Es wurden gentechnisch veränderte Labormäuse (humaner ACE2-Rezeptor) mit einem SARS-Stamm aus dem Wuhan Institute for Virology infiziert
Die Forschung seit dem Ausbruch von SARS-CoV-2:
Es gab seit 2020 weltweit eine massive Zunahme der Finanzierung und eine Ausweitung der Forschung an Coronaviren, insbesondere an SARS-CoV-2. Viele Labore arbeiten mit Lebendviren, die volles Infektionspotential haben.
