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G4-Virus auf Pandemie-Kurs?

Chinesen warnen vor der Wiederkehr der Schweinegrippe

Von Joachim Müller-Jung
Aktualisiert am 29.06.2020
 - 19:56
Schweinemastbetriebe geraten immer wieder als Quelle humanpathogener Influenzaviren in den Fokus.
Eine Pandemie-Warnung zum ungünstigsten Moment. Forscher aus Peking haben einen Influenzavirus-Typ im Visier, der in Schweinemast-Hochburgen immer dominanter wird. Menschen stecken sich an – doch die akute Gefahr ist unklar.

Grippe-Spezialisten warnen vor einem neuen Influenza-Stamm mit Pandemie-Potential. Nicht zum ersten Mal. Das hat es in den vergangenen Jahren immer wieder gegeben, auch lange nach dem kurzen Aufflackern der Schweinegrippe-Pandemie vor elf Jahren. Die neue Warnung jedoch dürfte viele ins Mark treffen, denn sie kommt mitten in der ungelösten Coronavirus-Pandemie und der Debatte um seuchenanfällige Massentierbetriebe zu einem denkbar ungünstigsten Moment. „Der G4-Genotyp der Schweinegrippe-Reassortanten besitzt inzwischen alle entscheidenden Merkmale, das es zu einem Kanidaten für eine Influenza-Pandemie macht“, schreibt eine Gruppe chinesischer Influenza-Forscher in den „PNAS“, der publizistischen Bühne der amerikanischen Nationalen Wissenschaftsakademien – ein weltweit bedeutendes und vor allem auch breit wahrgenommenes Wissenschaftsmagazin.

Sars-CoV-2 und die Grippe gleichzeitig im Umlauf, wohlgemerkt: eine gewöhnliche Influenza – schon dieses Szenario gilt den Seuchenexperten als „der perfekte Sturm“. Für den kommenden Herbst und Winter wäre das ein realistisches Szenario – Intensivstationen kämen womöglich schnell ans Limit. Aber ein veritables Pandemie-Influenzavirus und das neue Coronavirus zusammen? Noch ist es nicht soweit. Und vielleicht wird es auch gar nicht dazu kommen, bis tatsächlich Corona-Impfungen verfügbar sind. Zweifellos aber liefert die Studie der chinesischen Virologen um Honglei Sun, die von Veterinärmedizinern aus Peking und dem Frühwarnzentrum der chinesischen Wissenschaftsakademie vorgenommen wurde, wenige beruhigende Erkenntnisse. In mindestens zehn chinesischen Provinzen, in denen man die dort massenhaft gezüchteten Schweine und Schweinefabrikarbeiter auf Influenzaviren hin stichprobenartig seit 2011 untersucht hat, hat sich seit 2013 ein neuer, für Menschen infektiöser Influenzavirus-A-Typ etabliert: G4.

Auffallend offensiver Alarm

Ein Zehntel der Arbeiter in Schweinefabriken soll bereits Kontakt zum Virus gehabt haben. Zwischen 2016 und 2019 haben sich insbesondere in den Massentierfarmen viele Menschen mit dieser besonderen Influenza-Variante angesteckt. Aktuellere Daten aus 2020 werden nicht geliefert. Das zumindest lässt etwas hoffen. Der spezielle Virusstamm, Genotyp G4, war auch schon anderen Wissenschaftlern in den Labors aufgefallen, und auch diese Analysen liegen schon zwei, drei Jahre zurück. Das spricht zumindest dafür, dass offenbar eine ganz unmittelbare Pandemiegefahr noch nicht besteht. Trotzdem alarmieren die chinesischen Experten auffallend offensiv.

Bisher sind weniger als eine Handvoll Infizierte mit neuen, auffälligen Schweinegrippevarianten in China erfasst worden. Die beiden jüngsten Fälle – ein 46jähriger Erwachsene und ein neunjähriges Kind – stammen aus den Jahren 2016 und 2019 und haben sich mit dem G4-Genotypus infiziert. Genau der Typ, dem die Forscher unter einer Handvoll anderer Seuchenkandidaten ihre ganze Aufmerksamkeit schenken. Was ist das Besondere an diesem Erreger?

Erst einmal handelt es sich bei ihm wie bei vielen, immer wieder neu auftauchenden genetische Varianten um eine sogenannte Reassortante aus Schweinen. Reassortanten sind neue Viren-Mischungen. Schweine sind als idealer „Mischungsbehälter“ für Influenzaviren notorisch bekannt, seit vielen Jahrzehnten. Sie haben viel Kontakt und eine große Nähe zu Menschen, auch zu Vögeln und anderen Tieren, auch und gerade in den chinesischen Provinzen. Gleichzeitig sind die hygienischen Bedingungen in der immer stärker expandierenden Massenhaltung und auch die Verarbeitung geradezu optimal für die schnelle Erregerausbreitung. Zudem stehen uns Schweine genetisch und damit in vielen molekularbiologischen Details so nahe, dass die Viren nicht sehr große molekulargenetische Sprünge machen müssen. Solche Sprünge kommen immer wieder vor: Kleine genetische Sprünge – Mutationen – geschehen praktisch bei jeder Virusvermehrung, wegen der hohen Fehlerrate beim Kopieren des RNA-Genmaterials bei Influenzaviren sogar ausgesprochen häufig (im Unterschied übrigens zu Coronaviren, die eine weniger fehleranfällige Kopiermaschine – RNA-Polymerase – besitzen). Es kommt zu einer Drift der Virusmerkmale.

Diese „Antigendrift“ sorgt dafür, dass jedes Jahr genau hingesehen werden muss, welche Grippevirusstämme kursieren – und dass Impfstoffe erneuert werden müssen. Bei den verschiedenen Reassortanten allerdings, die den chinesischen Forschern in den Schweinefarmen aufgefallen sind, handelt es sich um größere genetische Sprünge: Ganze Genfragmente werden ausgetauscht. Sind die Schweine dazu noch von unterschiedlichen Viren befallen, die sich davor im Menschen angepasst haben, in Geflügel oder eben in Schweinen, können beim Zusammenbau der Virusanteile in den Zellen in kürzester Zeit neue Virenvarianten entstehen, die dann Genschnipsel von Menschen, Schweinen und Vögeln gleichzeitig enthalten. Dieses genetische Roulette kann die Gefährlichkeit für Menschen grundsätzlich dramatisch erhöhen. Dann nämlich, wenn quasi die ungünstigsten Eigenschaften unterschiedlicher Influenzaviren zusammengewürfelt werden und damit eine Verwandlung der Virusmerkmale, ein „Antigen-Shift“, beschleunigt wird. Plötzlich ist das Virus molekular so stark umgestaltet, dass es von unseren Immunzellen und Anti-Grippe-Antikörpern nicht mehr neutralisiert werden kann – jedenfalls nicht kurzfristig ohne Impfstoff. So war es auch für die Spanische Grippe 1918 und ebenso für die Asiengrippe 1957 und in den achtziger Jahren die Hongkong-Grippe möglich, zu Pandemieviren zu werden.

Bei dem neuen G4-Influenza-Genotyp handelt es sich um eine besondere Neukombination, die aus dem H1N1-Influenzavirus hervorgegangen ist, das 2009 die Schweinegrippe-Pandemie ausgelöst hatte. Seit dieser Zeit haben sich H1N1-Virenvarianten nicht nur in der menschlichen Populationen etabliert (neben den sehr stark verbreiteten „Nachfahren“ der Hongkonggrippe (H3N2), sondern offenbar auch in den riesigen Schweinepopulationen Chinas. Das zeigen die Daten der chinesischen Veterinäre. Angereichert ist das H1N1-Viruserbgut vom Genotyp G4 in seinen acht Genen zudem durch weitere, fremde RNA-Sequenzen aus Vogel- und Menschenviren. Über so ähnliche Reassortanten mit Gen-Elementen der H1N1-Schweingerippe, Vogelgrippe und dem in menschlichen Populationen kursierenden „Triple“-Stamm berichteten bereits vor drei Jahren dänische Wissenschaftler. Offenbar haben sich also auch in europäischen Schweinemastbetrieben ähnliche Virenkombinationen etabliert.

Was die chinesische G4-Variante nun besonders problematisch macht, hat sich nun in den Analysen der Schweinemastbetriebe in zehn chinesischen Provinzen und den anschließenden Laborexperimenten gezeigt. Der G4-Genotyp hat dort in Mastschweinen die anderen Virustypen in nur zwei, drei Jahren praktisch völlig zurück gedrängt. 2013 war G4 zum ersten Mal vereinzelt beschrieben worden. Der Virustyp ist infektiöser – und das gilt auch für das Ansteckungspotential für den Menschen. Im klassischen Tierversuchsmodell, dem Frettchen, überträgt er sich durch direkten Kontakt und durch Tröpfcheninfektion offenbar besser als jede andere Virusvariante. Mehr noch: Die G4-Variante rief bei den Tieren auch deutlich stärkere Grippesymptome hervor. Eine der entscheidenden Bindungsstelle auf dem Virusoberflächenmolekül Hämagglutinin ist besser an die entsprechende Andockstelle auf Zellen des Menschen angepasst als an Schweine- oder Vogel-Rezeptoren. Entsprechend gut vermehrte es sich bei Zellkulturexperimenten in menschlichen Lungenepithelzellen.

Was aber heißt das für die Gefährlichkeit des Virus? Erst einmal nur so viel, dass das G4-Virus sich schnell an den Menschen angepasst hat, also auch leichter als die älteren Schweinegrippestämme von Mensch zu Mensch übertragen werden kann, und dass es in Tieren aggressiver ist. Um zu klären, ob wirklich ein erhöhtes Pandemie-Risiko besteht, musste ebenso die Situation beim Wirt untersucht werden. Die Gretchenfrage: Gibt es eine Immunität? Sie hatte letzten Endes zu Beginn der Schweinegrippe-Pandemie 2009 niemand beantworten können, weshalb sich auch die Fachleute damals in ihren Pandemie-Prognosen erheblich verschätzt haben. Gibt es also womöglich im Menschen eine Immunität gegen den neuen Virustyp durch die Begegnung mit früheren Virenstämmen – eine Kreuzimmunität? Die gibt es wohl tatsächlich bei einigen der unterschiedlichen Reassortanten, die man bei dem Screening der Schweinefarmen über die Jahre sowie bei den Tests an mehr als 380 Schweinefabrikarbeiter identifiziert hat. Nicht so jedoch bei dem Genotyp G4, behauptet das chinesische Team.

Das Blutserum von Vierjährigen, die zuvor gegen die gängigen, kursierenden Virentypen geimpft worden waren und gegen dieselben auch mit starken Immunantworten reagierten, schlugen bei den Immuntests quasi gar nicht auf die H1N1-Viren vom G4-Typ an. „Die Impfstoffe gegen die saisonale Grippe bietet derzeit keinen Schutz.“ Das war bei der H1N1-Schweinegrippe 2009 zwar ähnlich, allerdings gab es vor allem bei den besonders empfindlichen älteren und krankheitsbedingt vorbelasteten Risikopersonen sehr viele, die ihren ersten Kontakt in ihrer Kindheit mit dem alten H1N1-Grippevirus hatten und deshalb offenbar auch ganz gut geschützt waren.

Zusätzlich ungünstige Altersverteilung

Was also ist zu erwarten von dem vermehrungsfreudigen G4-Virus? Prognosen wagen die Wissenschaftler keine. Die Beobachtung aber, dass bei den Schweinezüchtern zusammen gut zehn Prozent und bei Menschen in ihrer Umgebung, die keinen direkten Kontakt zu infizierten Schweinen hatten, ebenfalls ein Teil schon im Blut IgG-Antikörper trägt – mit dem Virus also Kontakt hatte – werten die Forscher als Alarmzeichen. In vier Schweinefabriken war sogar jeder siebte Arbeiter im Antikörpertest positiv getestet worden.

Die Geschwindigkeit, mit der das neue Virus die menschliche Population erreicht und alte Virusstämme verdrängt hat, beunruhigt die Wissenschaftler offenbar sehr. Zusätzlich ungünstig sei die Altersverteilung: Fast jeder fünfte (9 von 44 Fabrikarbeiter) gehörte zur jüngeren Gruppe der 18- bis 35-jährigen. Jüngere (und damit als Virusverbreiter aktivere) Menschen hätten ein höheres Infektionsrisiko, so die Wissenschaftler in ihrer Veröffentlichung. Allerdings steht dem die epidemiologische Realität im ganzen Land gegenüber: Die im Labor ermittelte höhere Pathogenität und Virulenz ist jedenfalls in den landesweiten Datensammlungen bisher nicht aufgefallen. Massenhafte Infektionen mit Genotyp G4 haben sich offensichtlich erst einmal (noch?) nicht in den Krankheits- und Sterbedaten niedergeschlagen. Dennoch wiederholen die chinesischen Wissenschaftler in dem PNAS-Paper mehrfach ihre Pandemiewarnung – auch womöglich wegen der bis in die Corona-Pandemie hinein immer wieder gehörten Vorwürfe, das Reich der Mitte würde mit Infektionsdaten nicht transparent genug umgehen.

Quelle: F.A.Z.
Joachim Müller-Jung- Portraitaufnahme für das Blaue Buch "Die Redaktion stellt sich vor" der Frankfurter Allgemeinen Zeitung
Joachim Müller-Jung
Redakteur im Feuilleton, zuständig für das Ressort „Natur und Wissenschaft“.
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