Grundlagenforschung Ist das Corona-Virus lebendig oder tot?

Viren wie das Corona-Virus 2019-nCoV sind eigentlich das Hilfloseste, was es in der Natur gibt. Und trotzdem sind sie so gefährlich für uns. Dabei ist noch nicht einmal entschieden, ob es sich bei ihnen überhaupt um echte Lebewesen handelt. Doch sie sind überall - sogar Bakterien haben Viren. Und sie sind keinesfalls nur bösartig, denn in der Evolution haben sie uns geholfen und deshalb steckt ihre DNA für immer in uns.

von Karsten Möbius

Wir betreten das Reich der Untoten - das Reich der Viren! Sie sind so klein, so winzig, dass man erst mit der Erfindung des Elekronenmikroskops im Jahr 1938 Viren sehen konnte. 10 hoch minus 9, das sind 0,000000001 Meter - tausendmal kleiner als ein Bakterium.

Auge in Auge mit den Viren

Mitte des 20. Jahrhunderts also stand man erstmals Auge in Auge den Krankheitserregern gegenüber, die Herpes, Grippe, Pocken, Röteln, Masern, Mumps, Kinderlähmung, Hepatitis, einige Krebsarten und Ebola verursachen und auch die Corona-Lungenkrankheit. Aber warum betreten wir das Reich der Untoten, wenn wir uns in die Welt der Viren begeben? Weil wir nicht genau wissen, ob sie leben oder nicht. Die Wissenschaft ist sich da nicht so einig. Viren scheinen so eine Art Übergang zwischen Leben und Tod zu sein.

Das ist eine philosophische Frage. Die einen sagen, es sind Lebewesen. Die anderen sagen, es sind keine Lebewesen. Ich gehöre zu denen, die sagen, es ist kein selbständiges Lebewesen, weil es sich nicht autonom, also selbständig, vermehren kann.

Prof. Gert Liebert, Institut für Virologie Leipzig

Professor Gert Liebert ist Chef des Instituts für Virologie in Leipzig. Er beschreibt ein Virus als DNA-Schnipsel in einer Hülle. Es sind eingepackte Erbgutfragmente, die - für sich genommen - zu nichts in der Lage sind.

Viren können sich nicht bewegen, haben keinen Stoffwechsel und können sich nicht vermehren. Möglicherweise waren sie die erste Form oder die Vorform von Leben auf diesem Planeten. Auch dazu gibt es verschiedene Theorien.

Eine ist, dass die Viren rückgebildete Bakterien sind. Andere denken allerdings, dass die Viren die frühste Form von lebensähnlichen Zuständen waren und dass sich dann aus den Viren alle höheren Lebewesen entwickelt haben.

Professor Gert Liebert

Viren sind Nanopartikel

Dieses zunächst tote Päckchen an DNA beginnt aber aktiv zu werden, wenn es mit anderen Zellen, mit Bakterien oder unseren Schleimhäuten, in Kontakt kommt. Nach Jahren im Straßenstaub, nach einem kurzen Stopp auf einer Türklinke, nach dem Transport durch einen Windhauch oder das Husten eines Kranken erreicht es eine neue Zelle. Manche Viren überleben unter UV-Licht nur wenige Stunden, manche dagegen Jahre, Jahrzehnte - bisher sind mehrere zehntausende Virusarten bekannt - sagt Mikrobiologe Liebert.

Porträt: Mann mit Brille
Prof. Uwe Gerd Liebert, Direktor des Institutes für Virologie am Universitätsklinikum Leipzig. Bildrechte: Universitätsklinikum Leipzig

Die stabilste Variante sind die, die so wie ein Zwanzig-Eck aufgebaut sind, so ähnlich fast wie ein Fußball. Die sind hochstabil und können Monate und Jahre, möglicherweise auch Jahrzehnte infektiös bleiben. Das heißt, sie liegen irgendwo im Staub auf der Straße und wenn diese Viren in den Körper gelangen, können sie sich wieder vermehren.

Prof. Gert Liebert

So klein der DNA Schnipsel im Inneren eines Virus auch ist - in ihm ist ein ebenso genialer, wie hinterhältiger Plan gespeichert. Durch die bloße Berührung mit einer Zellwand erwacht das Virus und startet ein Programm, es krallt sich an der Zelle fest und spritzt seine DNA in das Innere. Das ist die einzige Chance, die ein Virus hat, lebendig zu werden - die Seiten zu wechseln, aus dem Reich der Untoten zu erwachen.

Millarden Viren in einem Milliliter Blut

Wenn sich der DNA-Schnipsel des Virus in das Genom der Zelle einbaut, ist das Virus plötzlich Teil eines lebenden Organismus. Jetzt geht es für das Virus darum, keine Zeit mehr zu verlieren. Es beginnt in der Zelle Virus-Kopien herzustellen. Die Zelle stirbt unter der Virus-Last, sie platzt und heraus strömen tausende, hunderttausende, Millionen von neuen Viren, die sich auf die Zellen stürzen. Das Ebola-Virus ist darin ein wahrer Meister, erklärt Prof. Bernhard Fleischer, Leiter des Nationalen Referenzzentrums für tropische Infektionserreger in Hamburg.

Das Problem beim Ebola-Virus ist, dass es sich ungeheuer vermehrt. Es gibt kaum ein Virus, das solche Mengen an Viruspartikeln im Blut hat. Da sind zum Teil ein bis zwei Milliarden Partikel in einem Milliliter. Manchmal sind Viren sehr spezialisiert, dass sie nur in bestimmte Zellen gehen. Hepatitisviren gehen beispielsweise nur in die Leber und vermehren sich sehr stark. Dadurch wird der Wirt krank.

Prof. Bernhard Fleischer, NRZ Hamburg

Sogar Bakterien haben Viren

Diese Strategie der Viren, sich in Wirts-DNA einzubauen, ist so alt wie das Leben oder die Zellen selbst. Von Anfang an, vor etwa 3,5 Mrd. Jahren fielen Viren schon über Zellen her und infizierten sie mit ihren Erbgutschnipseln. Bakterien, Pflanzen, Tiere und auch uns Menschen - in allem, was lebt, stecken auch Viren.

Viren gibt es in fast jedem Lebewesen. Sogar Bakterien haben Viren. Solange es überhaupt Zellen gibt auf der Welt, solange gibt es auch Viren, die diese Zellen befallen.

Prof. Bernhard Fleischer

Dieser Einbau von Virus-DNA kann krank machen, muss aber nicht. Die Aktivität der meisten Viren spüren wir überhaupt nicht. Im Gegenteil. Wissenschaftler gehen davon aus, dass zusätzliche Virus-DNA den Zellen bei der Evolution geholfen hat, besser und anders zu funktionieren - das bestehende Genom also ergänzt hat. Man geht davon aus, dass mindestens acht Prozent unseres menschlichen Genoms ursprünglich von Viren stammen. Das heißt, bei acht Prozent unserer DNA hat man Übereinstimmungen zu bekannten Virus-Genen festgestellt, weiß Prof. Martin Staege von der Martin Luther Universität Halle.

Porträt: Mann mit Brille
Mikrobiologe Prof. Martin Staege Bildrechte: MDR/Karsten Möbius

Für die meisten Sequenzen weiß man es nicht, welche Bedeutung sie haben. Es gibt sogar welche, die notwendig sind fürs menschliche Leben. Es gibt Virusgene, die zum Beispiel für die Placenta-Entwicklung unerlässlich sind.

Prof. Martin S. Staege, Universitäts-Klinikum Halle

Das bedeutet nichts anderes, als dass der Einbau von Virus-DNA die Entwicklung der Säugetiere erst möglich machte. Genetiker Dr. Holger Cynis vom Fraunhofer-Institut für Zelltherapie und Immunologie (IZI) in Halle formuliert es so:

Ich würde sagen, wir würden jetzt nicht so hier sitzen, wenn es diese Events nicht gegeben hätte in der Vergangenheit.

Dr. Holger Cynis, Fraunhofer IZI Halle

Diese Virus-Events in unserem Erbgut sagen auch viel über unsere Geschichte erklärt der Genetiker. Denn mit ihnen veränderte sich wie beschrieben auch unser Genom über die Jahrmillionen und Jahrtausende:

Mann mit Brille
Molekularbiologe Dr. Holger Cynis Bildrechte: MDR/Karsten Möbius

Außerdem kann man ganz gut die Viren verwenden, um Verwandtschaftsbeziehungen zu Affen und anderen Spezies herzustellen. Das ist für einen Genetiker ganz interessant, dass man da sehen kann: Wann haben wir uns vom Schimpansen getrennt, wann haben wir uns vom Orang Utan getrennt. Das kann man über solche Sequenzen ganz prima machen.

Dr. Holger Cynis

Was wir Viren verdanken

Viren machen nicht nur den Genetikern Freude, weil sie viel über unsere Abstammung verraten, sondern weil ihre Eigenschaft, Zellen zu besetzen und zu kapern, auch neue Behandlungsmöglichkeiten im Kampf gegen multiresistente Keime oder Krebs möglich macht. Die Idee ist beispielsweise, Viren zu nehmen, die nur an Krebszellen andocken, die ihr Erbgut abladen, um dann in einem Sturmlauf jede einzelne Krebszelle zum Platzen zu bringen oder heilendes Erbgut einzuspritzen. Genforscher Prof. Christopher Baum sagt:

Was man nun gemacht hat ist, dass man Viren ihre krankmachenden Gene entfernt hat und stattdessen eine therapeutische Gensequenz einführt. Man benutzt diese Viren wie Trojanische Pferde. Sie kommen rein in die Zelle, was aber aus ihnen rauskommt, ist kein böses Virus mehr als Erbinformation, sondern die therapeutische Erbinformation wird übertragen.

Prof. Christopher Baum

Die Eigenschaft der Viren, Teil der Wirtszellen zu werden, ist also Fluch und Segen zugleich. Fluch auch, weil sie beispielsweise nicht wie ein Bakterium durch Antibiotika zu bekämpfen sind. Immer, wenn wir Viren in unserem Körper töten wollen, besteht die Gefahr, auch unsere eigenen Körperzellen zu treffen. Deshalb gibt es bis heute kein Medikament gegen Virusinfektionen. Unser wichtigster Schutzschild ist unser Immunsystem. Das funktioniert in der Regel ganz gut.

Ewiger Wettlauf

Das zweite Problem bei Viren: Sie verändern sich ständig und entziehen sich so beispielsweise vorbeugenden Impfungen, wie bei der Grippe. Allerdings verstehen wir diese komplexen Prozesse immer besser. Beispiele dafür sind die Erfolge bei der Behandlung von AIDS, die Heilung von Hepatitis C oder der Ebola-Impfstoff. Aber wahrscheinlich wird es bei diesem Wettlauf keinen Sieger geben, zum einen weil die Viren nicht so bleiben wie sie sind und zum anderen, weil da draußen im Urwald, in der Tierwelt, und auch in uns selbst noch tausende, hunderttausende Viren existieren, von denen wir noch nicht mal wissen, dass es sie gibt.

Dieses Thema im Programm: MDR FERNSEHEN | MDR AKTUELL | 28. Januar 2020 | 19:30 Uhr

Zuletzt aktualisiert: 31. Januar 2020, 11:53 Uhr

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