Schnup­fen vom Him­mel?

Die Kleins­ten im Reich des Le­bens, die Vi­ren, ver­brei­ten den größ­ten Schre­cken, im­mer neue kom­men aus den Wäl­dern, und vie­le rei­sen mit den Wol­ken.

Die Presse am Sonntag - - Wissen - VON JÜRGEN LANGENBACH

Sie kom­men aus den Wäl­dern, de­nen am Fluss Ebo­la im Kon­go, de­nen um das Dorf Ni­pah in Ma­lay­sia, und ei­nem in Ugan­da, der Zi­ka heißt, „über­wach­sen“. Und sie sor­gen da­für, dass ganz harm­lo­se Na­men ent­le­gens­ter Re­gio­nen erd­weit Schre­cken ver­brei­ten: Zi­ka ge­fähr­de­te 2016 die Olym­pi­schen Spie­le in Bra­si­li­en, Ebo­la for­der­te zwei Jah­re zu­vor in West­afri­ka 11.316 Op­fer und ist nun wie­der am Kon­go aus­ge­bro­chen, Ni­pah greift in In­di­en um sich: „Ei­ner der ge­fähr­lichs­ten Er­re­ger der Welt“, ist dann rasch im Netz zu le­sen, und in der Tat ster­ben bis zu 70 Pro­zent de­rer, die von Ni­pah be­fal­len wer­den.

Wahr ist al­ler­dings auch, dass in In­di­en der­zeit elf Men­schen­le­ben zu be­kla­gen sind, und ins­ge­samt, seit man Ni­pah kennt, in ganz Süd­ost­asi­en et­wa 300: Der Er­re­ger wird kaum von Men­schen auf Men­schen über­tra­gen, er kommt mit dem Ver­zehr von Früch­ten, an de­nen zu­vor Fle­der­mäu­se ge­nascht ha­ben. Ähn­lich schwer ist die Über­tra­gung der pe­ri­odisch aus Os­t­a­si­en her­flie­gen­den Vo­gel­grip­pen, die da­für ge­sorgt ha­ben, dass pri­va­te Arz­nei­schrän­ke und staat­li­che As­ser­va­te mit ei­nem Me­di­ka­ment zwei­fel­haf­ten Nut­zens über­flu­tet wur­den, Ta­mif­lu.

Aber nichts ver­brei­tet sol­che Pa­nik, oft auch mit Recht. Das mag da­ran lie­gen, dass Vi­ren nicht nur die Kleins­ten im Reich des Le­bens sind, son­dern auch die Häu­figs­ten: Ih­re Zahl al­lein in den Mee­ren schätzt man auf 1031, macht in ei­nem Li­ter 1010, mehr als es Men­schen auf der Er­de gibt (7,5 x 109). Zu­dem sind sie über­all, und sie kom­men über­all hin, auf vie­len We­gen, sie fal­len so­gar vom Him­mel: Die Viel­falt der Vi­ren ist kaum über­schau­bar, trotz­dem sind man­che so weit ver­brei­tet, dass es schon lan­ge den Ver­dacht gibt, sie sei­en mit Wol­ken et­wa von Afri­ka in die Karibik ge­reist und hät­ten dort Koral­len Krank­hei­ten ge­bracht, und Men­schen auch, Po­lio und Asth­ma.

Mehr als ein Ver­dacht war das bis­her nicht, aber nun ha­ben Isa­bel Re­che (Gra­na­da) und Cur­tis Sut­tle (Vancouver) ge­mes­sen, hoch in der Sier­ra Ne­va­da in Spa­ni­en, wo Win­de Wol­ken von weit brin­gen: Aus ih­nen ge­hen pro Tag auf je­den Qua­drat­me­ter bis zu 700 Mil­lio­nen Vi­ren nie­der (ISME Jour­nal 12: 1154). „Frei von Frik­ti­on durch die Erd­ober­flä­che kann man gro­ße Dis­tan­zen rei­sen, von Kon­ti­nent zu Kon­ti­nent“, schließt Sut­tle, „es wä­re nicht un­üb­lich, dass et­was in Afri­ka auf­ge­wir­belt wird und in Ame­ri­ka de­po­niert.“

Man­che ver­mu­ten, dass Vi­ren von viel wei­ter her kom­men, aus dem All, dass sie von dort das Le­ben ge­bracht ha­ben – Pan­sper­mie –, aber auch Be­dro­hun­gen wie das Sars-Vi­rus 2003. So sah es Chan­dra Wick­ra­ma­sin­g­he (Car­diff ), und das höchst­ran­gi­ge Jour­nal Lan­cet druck­te es (361, S. 1832). Die Zunft schüt­tel­te die Köp­fe. Im­mer­hin: Dass es Vi­ren nicht nur bei uns gibt, son­dern auch an­ders­wo im All, lässt sich nicht aus­schlie­ßen, des­halb hat Ken­neth Sted­man (Port­land Sta­te Uni­ver­si­ty) gera­de ein ve­he­men­tes Plä­doy­er für Astro­vi­ro­lo­gie ge­hal­ten: Die Na­sa mö­ge auf an­de­ren Pla­ne­ten nicht nur nach Bak­te­ri­en Aus­schau hal­ten, son­dern auch nach de­nen, von de­nen es zehn Mal so viel gibt (Astro­bio­lo­gy 2017.1649). Bad news in a pro­te­in. Die gro­ße Zahl spricht für Sted­mans Vor­stoß, die ver­schwin­den­de Grö­ße da­ge­gen. Wie soll man sie fin­den, was sind Vi­ren über­haupt? „A pie­ce of bad news wrap­ped up in a pro­te­in.“So bün­dig de­fi­nier­te der bri­ti­sche No­bel­preis­trä­ger Pe­ter Me­da­war die ge­ne­ti­schen Pro­gram­me – aus RNA oder DNA –, die in Pro­te­in­hül­len ste­cken. Die do­cken an Zel­len an, dann dringt das Gen­ma­te­ri­al ein und lässt sich so­wie die Hül­le von der Zell­ma­schi­ne­rie ver­viel­fäl­ti­gen, aus ei­ge­ner Kraft kön­nen Vi­ren das nicht.

Des­halb ist um­strit­ten, ob sie zum Le­ben zäh­len, um­strit­ten ist auch, wie und wann sie ent­stan­den sind. Die äl­tes­ten Spu­ren in Men­schen ha­ben Pa­läo­ge­ne­ti­ker gera­de in der Bron­ze­zeit ge­sich­tet: Schon vor 7000 Jah­ren lit­ten vie­le an He­pa­ti­tis B – ei­nem Vi­rus, das heu­te noch Hun­dert­tau­sen­de tö­tet –, Es­ke Wil­lers­lev (Stockholm) und Jo­han­nes Krause (Je­na) ha­ben es ge­zeigt (Na­tu­re 557, S. 481, bio­Rxiv 7. 5.). Die äl­tes­ten be­kann­ten Vi­ren wa­ren das nicht, die wur­den in In­sek­ten kon­ser­viert, die vor 100 Mil­lio­nen Jah­ren in Bern­stein ge­rie­ten (J. In­ver­tebr. Pa­thol. 89, S. 243). Die äl­tes­ten wa­ren auch die nicht, Vi­ren ka­men früh, man­che hal­ten sie ge­ne­ti­scher Ein­zig­ar­tig­kei­ten we­gen, die sie von nie­man­dem ha­ben kön­nen, für den Ur­sprung des Le­bens, das ist schwer nach­voll­zieh­bar, brau­chen zum Ver­meh­ren ja Wir­te.

Aber die Re­kon­struk­ti­on ih­rer Ge­schich­te ist schwer, schon ihr Auf­spü­ren ist es und braucht enor­men Auf­wand, die nö­ti­gen Ge­rät­schaf­ten kann man nicht so ein­fach et­wa zum Mars schi­cken. Auch nicht, was dring­li­cher wä­re, in be­droh­te Re­gio­nen der Er­de, sie sind meist mit me­di­zi­ni­scher In­fra­struk­tur nicht ge­seg­net. Und bei Zi­ka – das Kin­der mit Mi­kro­ze­pha­lie zur Welt kom­men lässt (mit zu klei­nen Schä­deln) – rei­chen zum In­fi­zie­ren zwei Vi­ren pro Mil­li­li­ter Blut­plas­ma. Wie das fin­den, im Blut ei­ner Schwan­ge­ren in ei­nem ent­le­ge­nen Dorf in Bra­si­li­en?

1989 fiel dem spa­ni­schen Bio­lo­gie­stu­den­ten Fran­cis­co Mo­ji­ca im Ge­nom von Ha­l­o­fe­rax me­di­terr­anei, ei­nem Archaea-Bak­te­ri­um, et­was auf: Wie­der­ho­lun­gen von 30 Ba­sen lan­gen Se­quen­zen, da­zwi­schen ein Text aus 36 an­de­re Ba­sen. Auch der war un­er­klär­lich, bis Mo­ji­ca ihn 2003 in die Such- sie ma­schi­ne ei­ner Gen­da­ten­bank ein­gab. Her­aus kam der Na­me ei­nes Vi­rus, das die Bak­te­ri­en be­fällt. Zur Ab­wehr ha­ben sie ein Stück der Se­quenz des Vi­rus ein­ge­spei­chert, da­ran er­ken­nen sie es und schnei­den es – mit den wie­der­hol­ten Se­quen­zen – aus dem Vi­ren­ge­nom her­aus. Das ist ein so raf­fi­nier­tes wie prä­zi­ses Im­mun­sys­tem, Mo­ji­ca nann­te es „clus­te­red re­gu­la­ry in­ter­spaced pa­lin­dro­mic re­peats“– Cris­pr.

Un­ter dem Na­men mach­te es Kar­rie­re, als Wun­der­werk­zeug der Gen­tech­nik, mit dem man Ge­no­me punkt­ge­nau ver­än­dern kann. Sei­ne ur­sprüng­li­che Funk­ti­on wur­de eher ver­nach­läs­sigt, aber nun ha­ben gleich drei Grup­pen aus Cris­pr Vi­ren­de­tek­to­ren ent­wi­ckelt, die auf kleins­te Men­gen an­spre­chen – zwei Vi­ren pro Mil­li­li­ter Blut­plas­ma – und in ei­nem Fall so ein­fach zu hand­ha­ben sind wie Lack­mus­pa­pier. Er­son­nen wur­de das von Jo­na­than Goo­ten­berg (MIT), er tauf­te es auf den Na­men „Sher­lock“( Sci­ence 360, S. 444; dort sind auch die bei­den an­de­ren No­vi­tä­ten pu­bli­ziert).

Den könn­te man zum Schnüf­feln auf den Mars schi­cken, und na­tür­lich auch über­all dort­hin, wo gera­de et­was aus den Wäl­dern droht.

In ei­nem Li­ter Meer­was­ser sind 1010 Vi­ren, mehr als Men­schen auf der Er­de. Bei Zi­ka rei­chen zwei Vi­ren pro Mil­li­li­ter Blut­plas­ma, mit Cris­pr las­sen die sich nun auf­spü­ren.

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