Retroviren befallen viele Organismen, angefangen von Weichtieren bis hin zu Wirbeltieren, einschließlich des Menschen. Trotz intensiver Bemühungen in den vergangenen Jahrzehnten stehen Alex Greenwood zufolge Infektionsforscher weiter vor einem großen Rätsel.
"Wie kann ein Virus, das infektiös ist wie HIV, von außerhalb in unser Genom reinkommen und sich dann verteilen, dass jedes Individuum dieses Virus in sich hat - nicht als infektiöses Element, sondern als Teil unseres Genoms."
Der US-Forscher aus New York leitet seit 2009 die Forschungsgruppe Wildtierkrankheiten am Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung in Berlin. Das Hauptproblem sei, dass sie bei der Untersuchung von Retroviren meist keine Hinweise mehr auf deren Anfänge haben – im Labor sehen sie nur das Endprodukt dieser Erreger-Evolution.
"Das Problem bei den meisten Säugetieren, inklusive Mensch, ist, dass dieser Prozess schon vor Millionen von Jahren passiert ist."
Um die Evolution von Retroviren ansatzweise verstehen zu können, hat sich Greenwood einer aktuellen Infektionswelle angenommen – bei den australischen Beutelbären.
"Die Koalas haben ein exogenes Virus, das teilweise im Norden Australiens in das Genom reingekommen ist, aber nicht in alle Koalas. Und es verbreitet sich langsam von Nordaustralien bis Südaustralien, wo es noch Koalas gibt, die nicht infiziert sind und kein Retrovirus im Genom haben."
Dabei handelt es sich um das so genannte KoRV – Abkürzung für Koala-Retrovirus. Die Tiere sind dem Virus anscheinend wehrlos ausgeliefert.
"Dieser Virus bedroht die Koalapopulation. Diese Retroviren sind auch immer noch suppressiv, die Abwehrmechanismen der Koalas, sich zu verteidigen, sind geschwächt. Und dann kriegen die Chlamydien-Infektionen. Und im Moment in wilden Koalas gibt es wahnsinnig viele Chlamydien-Infektionen. Und die werden entweder steril oder blind."
Bei einer Infektion befallen Mikroorganismen die Schleimhäute in den Augen, den Atemwegen und an den Geschlechtsorganen. Nach einer Infektion sterben viele Tiere. Obduktionen zeigen manchmal auch eine Blutkrebserkrankung, einhergehend mit vielen Tumoren.
"Und das ist genau das, was dieser Retrovirus macht: das ist ein Blutkrebsvirus."
Um zu klären, wie sich die Vorläufer dieses Retrovirus über die Zeit entwickelt haben, versuchte sich Alex Greenwood an einem Blick in die Vergangenheit und durchstöberte australische Museen. Dort konnte er bei 29 ausgestopften Koalabären Hautproben entnehmen. Die jüngste Probe stammt von 1980, die älteste von 1870. Vorher gab es noch keine Museen in Australien. Dennoch konnte der Forscher in den Proben die gesuchten Retroviren ausmachen und so eine Zeit von mehr als 100 Jahren überblicken. Große Entwicklungssprünge waren jedoch nicht zu sehen.
"Wir glauben, dass dieser Prozess viel langsamer ist als man denkt."
Dennoch eignen sich die Koalas als Modell, um diese langsame Evolution der Retroviren zu verstehen. Hat ein Retrovirus einen Organismus befallen und findet den Weg ins Genom, gibt es drei Möglichkeiten: Erstens: Die Tierart geht daran zugrunde. Zweitens: Die Viren werden mit der Zeit durch Mutationen ausgeschaltet oder drittens: Es kommt allmählich zu Veränderungen im Erbgut, die die Viren in ihrer Gefährlichkeit abschwächen. Die aktuelle Situation für die Beuteltiere verbessert diese Erkenntnis noch nicht. Wird nicht bald eine Impfmöglichkeit gefunden, könnten die Tiere Hochrechnungen zufolge schon in 30 Jahren ausgestorben sein.
"Wie kann ein Virus, das infektiös ist wie HIV, von außerhalb in unser Genom reinkommen und sich dann verteilen, dass jedes Individuum dieses Virus in sich hat - nicht als infektiöses Element, sondern als Teil unseres Genoms."
Der US-Forscher aus New York leitet seit 2009 die Forschungsgruppe Wildtierkrankheiten am Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung in Berlin. Das Hauptproblem sei, dass sie bei der Untersuchung von Retroviren meist keine Hinweise mehr auf deren Anfänge haben – im Labor sehen sie nur das Endprodukt dieser Erreger-Evolution.
"Das Problem bei den meisten Säugetieren, inklusive Mensch, ist, dass dieser Prozess schon vor Millionen von Jahren passiert ist."
Um die Evolution von Retroviren ansatzweise verstehen zu können, hat sich Greenwood einer aktuellen Infektionswelle angenommen – bei den australischen Beutelbären.
"Die Koalas haben ein exogenes Virus, das teilweise im Norden Australiens in das Genom reingekommen ist, aber nicht in alle Koalas. Und es verbreitet sich langsam von Nordaustralien bis Südaustralien, wo es noch Koalas gibt, die nicht infiziert sind und kein Retrovirus im Genom haben."
Dabei handelt es sich um das so genannte KoRV – Abkürzung für Koala-Retrovirus. Die Tiere sind dem Virus anscheinend wehrlos ausgeliefert.
"Dieser Virus bedroht die Koalapopulation. Diese Retroviren sind auch immer noch suppressiv, die Abwehrmechanismen der Koalas, sich zu verteidigen, sind geschwächt. Und dann kriegen die Chlamydien-Infektionen. Und im Moment in wilden Koalas gibt es wahnsinnig viele Chlamydien-Infektionen. Und die werden entweder steril oder blind."
Bei einer Infektion befallen Mikroorganismen die Schleimhäute in den Augen, den Atemwegen und an den Geschlechtsorganen. Nach einer Infektion sterben viele Tiere. Obduktionen zeigen manchmal auch eine Blutkrebserkrankung, einhergehend mit vielen Tumoren.
"Und das ist genau das, was dieser Retrovirus macht: das ist ein Blutkrebsvirus."
Um zu klären, wie sich die Vorläufer dieses Retrovirus über die Zeit entwickelt haben, versuchte sich Alex Greenwood an einem Blick in die Vergangenheit und durchstöberte australische Museen. Dort konnte er bei 29 ausgestopften Koalabären Hautproben entnehmen. Die jüngste Probe stammt von 1980, die älteste von 1870. Vorher gab es noch keine Museen in Australien. Dennoch konnte der Forscher in den Proben die gesuchten Retroviren ausmachen und so eine Zeit von mehr als 100 Jahren überblicken. Große Entwicklungssprünge waren jedoch nicht zu sehen.
"Wir glauben, dass dieser Prozess viel langsamer ist als man denkt."
Dennoch eignen sich die Koalas als Modell, um diese langsame Evolution der Retroviren zu verstehen. Hat ein Retrovirus einen Organismus befallen und findet den Weg ins Genom, gibt es drei Möglichkeiten: Erstens: Die Tierart geht daran zugrunde. Zweitens: Die Viren werden mit der Zeit durch Mutationen ausgeschaltet oder drittens: Es kommt allmählich zu Veränderungen im Erbgut, die die Viren in ihrer Gefährlichkeit abschwächen. Die aktuelle Situation für die Beuteltiere verbessert diese Erkenntnis noch nicht. Wird nicht bald eine Impfmöglichkeit gefunden, könnten die Tiere Hochrechnungen zufolge schon in 30 Jahren ausgestorben sein.