1. Quartal 2007
Genetische Veränderung für erhöhte Pandemiefähigkeit von Influenzaviren entdeckt
1918 löste ein H1N1-Influenzavirus die Pandemie der Spanischen Grippe aus und verursachte damit bis zu 50 Millionen Todesopfer. Das H5N1-Influenzavirus, das seit einigen Jahren zirkuliert, hat nicht nur eine große Zahl von Vögeln in Asien, Europa und Afrika infiziert, sondern auch schon einige Menschen — häufig mit tödlichem Ausgang.
Influenzaviren sind meist an bestimmte Organismen angepasst, z. B. an Vögel oder Menschen. Gelegentlich ändert sich dies. Virusforscher haben nun herausgefunden, wie Vogel-Influenzaviren es schaffen, Menschen anzustecken. Normalerweise kann H5N1 nur Vögel infizieren. Das liegt daran, dass Influenzaviren eine bestimmte Struktur auf der Oberfläche der Zellen benötigen, um sie zu infizieren. Nur dann können die Viren an die Zelle andocken und in sie eindringen, was wiederum die Voraussetzung für eine Infektion ist. Dahinter steht das Schlüssel-Schloss-Prinzip, nur der passende Schlüssel öffnet das jeweilige Schloss.
Menschliche Grippeviren erkennen bevorzugt Rezeptoren mit Sacchariden, die mit Sialinsäure-α2,6-Galactose (α2,6) enden. Hingegen präferieren Vogelgrippeviren Enden mit Sialinsäure-α2,3-Galactose (α2,3). Allgemeinverständlich: Menschliche Grippeviren haben den Schlüssel für das α2,6-Schloss von Menschenzellen. Das α2,3-Schloss von Vogelzellen öffnet sich mit dem Schlüssel der Vogelgrippeviren. Man nahm an, dass der Übergang von der α2,3- zur α2,6-Erkennung eine der Veränderungen ist, die auftreten müssen, damit sich H5N1-Viren erfolgreich in Menschen vermehren können. Dies wäre eine Voraussetzung für eine Pandemie.
Eine internationale Gruppe von Virusforschern — in Japan, Vietnam, Indonesien, Großbritannien und den USA — hat nun das Andockverhalten von H5N1-Viren untersucht, die Menschen infiziert hatten. Es zeigte sich, dass sie tatsächlich an beiden Rezeptoren — α2,6 und α2,3 — anbinden konnten, im Gegensatz zu H5N1-Viren aus Vögeln. Diese konnten nicht an α2,6 andocken. Daraufhin wurde das Erbgut der humanen H5N1-Viren untersucht. Im viralen Hämagglutinin-Gen fanden sich genetische Veränderungen (Position Asn182Lys und Gln192Arg), die mit der neuen Fähigkeit, sich an humane Zellen zu binden, assoziiert sind.
Eine andere US-amerikanische Arbeitsgruppe konnte zeigen, dass das H1N1-Influenzavirus von 1918 nicht mehr übertragen werden kann, wenn es bestimmte Mutationen trägt. Seine Letalität ist davon unbeeinflusst. Auch hier sind die Mutationen im viralen Hämagglutinin-Gen (Position Asp225Gly und Asp190Glu) und ändern die Bindung von α2,6 zu α2,3. Man muss also nur eine Mutation ins Virus der Spanischen Grippe einbringen und schon ist die Ansteckungs- und Pandemiefähigkeit verloren. Das gilt aber auch umgekehrt: Diese genetische Veränderung könnte 1918 der letzte Schritt vor der Pandemie gewesen sein.
Interessanterweise war es bei den Pandemien von 1918, 1957 und 1968, bei denen das Influenzavirus ein Hämagglutinin von Vogelinfluenzaviren hatte, immer so, dass bereits am Anfang der Pandemie das jeweilige Virus eine Präferenz für humanes α2,6 hatte. Daraus kann man schließen, dass der Übergang zur α2,6-Erkennung ein wichtiger Schritt in der Entwicklung eines pandemischen Influenzavirus ist.