COVID-19: Coronavirus SARS-CoV-2 stammt nicht aus dem Labor – und wohl auch nicht aus dem All

Das Coronavirus SARS-CoV-2 (COVID-19) unter dem Elektronenmikroskop. Copyright/Quelle: Scrips Research Institute
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Das Coronavirus SARS-CoV-2 (COVID-19) unter dem Elektronenmikroskop. Copyright/Quelle: Scrips Research Institute

Das Coronavirus SARS-CoV-2 (COVID-19) unter dem Elektronenmikroskop.
Copyright/Quelle: Scrips Research Institute

La Jolla (USA) – Rund um das neuartige Coronavirus SARS-CoV-2 verbreiten sich zunehmend auch unterschiedliche Theorien auch darüber, woher das Virus ursprünglich stammt. Analysen des für die Viruserkrankung „COVID-19“ verantwortlichen Virus widersprechen nun zwei populären Ideen.

Im Fachjournal „Nature Medicine“ (DOI: 10.1038/s41591-020-0820-9) wiederspricht zunächst das Team um Dr. Kristian Andersen von Scripps Research Institute Vermutungen, das Coronavirus „SARS-CoV-2“ könne das Produkt einer – wie auch immer gearteten und motivierten – Herstellung in einem Labor sein. Stattdessen, so schlussfolgert die Studie, handele es sich bei dem Erreger vielmehr um ein Produkt natürlicher Evolution.

Zu diesem Schluss kommen die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen um Andersen anhand einer Analyse der öffentlichen Genomsequenzdaten von SARS-CoV-2 und verwandter Viren. Zu den Autoren der Studie gehören neben Andersen auch Robert F. Garry von der Tulane University; Edward Holmes von der University of Sydney; Andrew Rambaut von der University of Edinburgh; W. Ian Lipkin von der Columbia University.

Hintergrund
Coronaviren sind eine große Familie von Viren, die Krankheiten mit unterschiedlichem Schweregrad verursachen können. Die erste bekannte schwere Krankheit, die durch ein Coronavirus verursacht wurde, trat 2003 mit der SARS-Epidemie (Heavy Acute Acute Respiratory Syndrome) in China auf. Ein zweiter Ausbruch schwerer Krankheiten begann 2012 in Saudi-Arabien mit dem Middle East Respiratory Syndrome (MERS).

(Anm. GreWi: Dieser Umstand erklärt auch, warum schon lange vor der aktuellen Pandemie die Beschreibungen zahlreicher gängiger Desinfektionsmittel u.a. auch als wirksam gegen das „Coronavirus“ ausgewiesen sind. siehe Abb. l.)

Kurz nach Beginn der Epidemie sequenzierten chinesische Wissenschaftler das Genom von SARS-CoV-2 und stellten die Daten Forschern weltweit zur Verfügung. Die resultierenden Genomsequenzdaten haben gezeigt, dass die chinesischen Behörden die Epidemie schnell erkannt haben und dass die Anzahl der COVID-19-Fälle aufgrund der Übertragung von Mensch zu Mensch nach einer einzigen Einführung in die menschliche Bevölkerung gestiegen ist. Andersen und Mitarbeiter mehrerer anderer Forschungseinrichtungen nutzten diese von chinesischen Wissenschaftlern sequenzierten Genomdaten, um die Ursprünge und die Entwicklung von SARS-CoV-2 zu untersuchen, indem sie sich auf verschiedene verräterische Merkmale des Virus konzentrierten.

So analysierten sie unter anderem die genetische Vorlage für Spike-Proteine, jene Strukturen an der Außenseite des Virus (s. Abb. o.), die diesem seinen Namen (Corona = Krone) verleihen und mit denen die Außenwände menschlicher und tierischer Zellen erfasst und durchdrungen werden. Insbesondere konzentrierten sie sich auf zwei wichtige Merkmale des Spike-Proteins: die Rezeptorbindungsdomäne (RBD), eine Art Greifhaken, der die Wirtszellen erfasst, und die Spaltstelle, einer Art „molekularem Dosenöffner“, der es dem Virus ermöglicht, aufzubrechen und geben Sie Wirtszellen ein.

Hierbei fanden die Wissenschaftler heraus, dass sich der RBD-Anteil der SARS-CoV-2-Spike-Proteine ​​so entwickelt hatte, dass er effektiv auf ein molekulares Merkmal außerhalb der menschlichen Zellen abzielt, das als ACE2 bezeichnet wird, einen Rezeptor, der an der Regulierung des Blutdrucks beteiligt ist. Das SARS-CoV-2-Spike-Protein war tatsächlich so wirksam bei der Bindung der menschlichen Zellen, dass die Wissenschaftler zu dem Schluss kommen, dass es das Ergebnis natürlicher Selektion und nicht das Produkt der Gentechnik war.

Dieser Beweis für die natürliche Evolution wurde durch Daten zum Rückgrat von SARS-CoV-2 – seiner gesamten molekularen Struktur – gestützt. „Wenn jemand versucht hätte, ein neues Coronavirus als Krankheitserreger zu entwickeln, hätte er es aus dem Rückgrat eines Virus konstruiert, von dem bekannt ist, dass es Krankheiten verursacht.“ Stattdessen fanden die Wissenschaftler aber heraus, dass sich das SARS-CoV-2-Rückgrat erheblich von dem bereits bekannter Coronaviren unterschied und größtenteils verwandten Viren ähnelte, die in Fledermäusen und Pangolinen (Gürteltier-ähnlichen Schuppentieren) gefunden wurden.

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“Diese beiden Merkmale des Virus, die Mutationen im RBD-Teil des Spike-Proteins und sein ausgeprägtes Rückgrat, schließen eine Manipulation des Labors als möglichen Ursprung für SARS-CoV-2 aus”, so Andersen.

Josie Golding, PhD, Leiterin der Epidemie beim britischen „Wellcome Trust“ bewertet die Ergebnisse von Andersen und seinen Kollegen als “von entscheidender Bedeutung, um eine evidenzbasierte Sicht auf die Gerüchte zu ermöglichen, die über die Ursprünge des Virus im Umlauf sind und beenden jegliche Spekulationen über absichtliche Gentechnik.”

Auf der Grundlage ihrer Genomsequenzierungsanalyse gelangten Andersen und seine Mitarbeiter zu dem Schluss, dass der wahrscheinlichste Ursprung für SARS-CoV-2 einem von zwei möglichen Szenarien folgte:

Im ersten Szenario entwickelte sich das Virus durch natürliche Selektion in einem nicht-menschlichen Wirt zu seinem gegenwärtigen pathogenen Zustand und sprang dann auf den Menschen über. Auf diese Weise waren schon zuvor frühere Coronavirus-Ausbrüche aufgetreten, bei denen sich Menschen nach direkter Exposition gegenüber Zibetkatzen (SARS) und Kamelen (MERS) mit dem Virus infiziert haben. Die Forscher schlagen Fledermäuse als wahrscheinlichstes Reservoir für SARS-CoV-2 vor, da es einem Fledermaus-Coronavirus sehr ähnlich ist. Allerdings gibt es bislang keine dokumentierten Fälle einer direkten Übertragung zwischen Fledermaus und Mensch.

In diesem Szenario hätten sich beide charakteristischen Merkmale des Spike-Proteins von SARS-CoV-2 – der RBD-Teil, der an Zellen bindet, und die Spaltstelle, die das Virus öffnet – vor dem Eintritt in den Menschen zu ihrem aktuellen Zustand entwickelt. In diesem Fall wäre die derzeitige Epidemie wahrscheinlich schnell aufgetreten, sobald Menschen infiziert waren, da das Virus bereits die Merkmale entwickelt hätte, die es pathogen machen und sich zwischen Menschen ausbreiten können.

In dem zweiten vorgeschlagenen Szenario sprang eine nicht pathogene Version des Virus von einem tierischen Wirt in den Menschen und entwickelte sich dann zu seinem aktuellen pathogenen (also krankheitserregenden) Zustand innerhalb der menschlichen Bevölkerung. Beispielsweise haben einige Coronaviren aus Pangolinen in Asien und Afrika, eine RBD-Struktur, die der von SARS-CoV-2 sehr ähnlich ist. Ein Coronavirus aus einem Pangolin könnte möglicherweise also direkt oder über einen Zwischenwirt wie Zibeten oder Frettchen auf einen Menschen übertragen worden sein.

Dann könnte sich das andere für SARS-CoV-2 charakteristische Spike-Protein, die Spaltstelle, innerhalb eines menschlichen Wirts entwickelt haben, möglicherweise über eine begrenzte unentdeckte Zirkulation in der menschlichen Bevölkerung vor Beginn der Epidemie. Die Forscher fanden heraus, dass die SARS-CoV-2-Spaltstelle den Spaltstellen von Vogelgrippestämmen ähnlich zu sein scheint, von denen gezeigt wurde, dass sie leicht zwischen Menschen übertragen werden können. SARS-CoV-2 hätte eine solche virulente Spaltstelle in menschlichen Zellen entwickeln und bald die aktuelle Epidemie auslösen können, da das Coronavirus möglicherweise weitaus besser in der Lage gewesen wäre, sich zwischen Menschen auszubreiten.

Der Co-Autor der Studie, Andrew Rambaut, warnte, dass es schwierig, wenn nicht unmöglich ist, zu diesem Zeitpunkt genau zu bestimmen, welches der Szenarien am wahrscheinlichsten ist. Wenn das SARS-CoV-2 aus einer tierischen Quelle in seiner derzeit pathogenen Form in den Menschen gelangt, erhöht sich die Wahrscheinlichkeit zukünftiger Ausbrüche, da der krankheitsverursachende Stamm des Virus immer noch in der Tierpopulation zirkulieren und erneut und überspringen könnte Menschen. Die Wahrscheinlichkeit ist geringer, dass ein nicht pathogenes Coronavirus in die menschliche Bevölkerung eindringt und dann ähnliche Eigenschaften wie SARS-CoV-2 entwickelt.

Alternativ zur Vorstellung, das Virus sei künstlich erzeugt vermutete der Astrobiologe Chandra Wickramasinghe erst kürzlich, das Virus könnte im Innern eines Kometen oder Asteroiden zur Erde gelangt sein, dessen Trümmer im Oktober 2019 in einem Feuerball über China niedergingen. Schon zuvor hatte der Wissenschaftler vermutet, Kometen könnten Viren transportieren, die schon in der Vergangenheit auf der Erde zu Krankheitsausbrüchen wie Influenza SARS geführt haben. Ausführlich beschrieb Wickramasinghe diese Theorie gemeinsam mit einem der Pioniere der Idee vom Leben aus dem All, der sogenannten Panspermie, Fred Hoyle in dem Buch „Diseases from Space“ (Krankheiten aus dem All) schon in den 1980er Jahren.

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Bisherige GreWi-Meldungen zu den Arbeiten und Publikationen Prof. Chandra Wickramasinghe

 

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Der Vorstellung, dass diese Krankheiten außerirdischer Herkunft seien, wird seither von den meisten Wissenschaftlern widersprochen und von vielen sogar als pseudowissenschaftlich verworfen.

Gegenüber “Space.com” erläutert der Astrobiologe Graham Lau (der sonst den NASA-Interview-Vlog „Ask an Astrobiologist“ hostet) auf die Frage nach einer möglichen außerirdischen Herkunft: “Es wäre eine beispiellose Entdeckung, wenn ein Virus jene die Strahlung überleben könnte, der es auf einer so langen Reise durch den Weltraum ausgesetzt wäre und dann nach seinem Auftreffen auf der Erdoberfläche immer noch Menschen infizieren könnte.“ Zwar bezeichnet auch Lau ein solches Szenario als „unglaublich einzigartige und bahnbrechende Erkenntnis, wenn sie denn wahr wäre“, allerdings liefere Wickramasinghe „einfach keine Beweise, um seine Behauptungen zu stützen. Auch wenn es eine interessante Idee ist, so haben wir dennoch bislang keinerlei Anhaltspunkte dafür, dass sie stimmen könnte.“

Zudem passe das für “COVID-19” verantwortliche Virus „SARS-CoV-2” in die Reihe bekannter irdischer Viren. „Dafür, dass wir in dem Coronavirus SARS-CoV-2 etwas anderes als ein irdisches Virus sehen sollten, müssten wir Hinweise auf Biomoleküle sehen, die das Virus von dem, was wir vom irdischen Leben kennen, unterscheiden“, erläutert Lu weiter. „Und selbst wenn das so wäre, könnte es dafür auch irdische Erklärungen geben.“

Quellen: Scrips Research Institute, Space.com

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