Mittwoch, 18. Mai 2022

Motor der Evolution
Viren haben auch ihre guten Seiten

Viren haben ein schlechtes Image. Dabei sind die wenigsten unser Feind. Im Gegenteil: Ohne Viren als Motor der Evolution hätte das Leben, wie wir es kennen, nie das Licht der Welt erblickt. Ein Großteil des menschlichen Erbguts ist viralen Ursprungs. Zeit für eine Ehrenrettung.

Von Michael Lange | 28.12.2021

27.11.2021, Grafische Darstellung Corona-Virus, (Corona-Virus Mikroskopische Ansicht), Eine neue SARS-CoV-2-Variante Omi
Grafische Darstellung der SARS-CoV-2-Variante Omikron - das Virus, das die fünfte Welle der Corona-Pandemie auslöste. (imago images/MiS)
Viren sind unsere Feinde. Wenn sie uns angreifen, müssen wir uns verteidigen. Dieses Bild prägt derzeit die öffentliche Wahrnehmung. "Wir sind im Krieg", so formulierte es der französische Präsident Emanuelle Macron. Doch der Feind sei weder eine Armee noch ein Land, sondern ein Virus. Eine Bedrohung, wie vormals die Pocken oder Polio. Die oft wiederholte Botschaft lautet: Vor Viren muss man sich in Acht nehmen.
Die Virologin und langjährige Direktorin des Instituts für Medizinische Virologie der Universität Zürich, Karin Mölling, kann das so nicht stehen lassen: „Es sind die Viren eigentlich etwas völlig Neutrales. Sie haben kein Ziel. Sie wollen uns nicht umbringen oder irgendetwas anrichten, sondern sie sind Opportunisten.“ 

Viren haben nur ein Ziel: sich zu vermehren

Vor hundert Jahren, als die Spanische Grippe wütete und etwa 50 Millionen Menschen tötete, waren Viren als Auslöser hinter der Krankheit noch weitgehend unbekannt. Heute weiß man: Viren sind übertragbare genetische Information: Gespeichert als Erbmolekül DNA oder RNA. Was Wissenschaftler zu sehen bekommen, ist nur die Hülle aus Protein. "Es ist Erbgut auf gute Weise verpackt", sagt Karin Mölling: „Und Viren haben nur ein Ziel: sich zu vermehren.“

Erst in den letzten 30 bis 40 Jahren haben Forschende gelernt, wie sich DNA oder RNA von Viren aufspüren und analysieren lässt. Moderne Automaten zur Erbgutsequenzierung wurden entwickelt. Zunächst konzentrierten sie sich auf DNA in Menschen, Tieren, Pflanzen oder Mikroorganismen. Seit gut zehn Jahren jagt man außerdem Umweltproben durch die High-Tech-Geräte. Zum Beispiel Meerwasser. Das Ergebnis überraschte: Ein Liter Meerwasser enthält im Durchschnitt zehn Milliarden Viren. Das sind mehr Viren in einem Liter Wasser als Menschen auf der Erde leben.  

Ein Liter Meerwasser enthält rund zehn Milliarden Viren

Die meisten Viren gehören zu den Bakteriophagen, auch einfach Phagen genannt. Sie befallen ausschließlich Bakterien, erklärt Karin Mölling: „Wenn ich in der Ostsee schwimme und einen Schluck Wasser trinke, da sind sicher zehn hoch acht Phagen drin. Die machen nichts. Sie sind keine gesundheitliche Gefahr. Wir leben mit ihnen seit 3,8 Milliarden Jahren. Sie gehören zu uns. Sie verdauen für uns und arbeiten für uns.“
Im Meerwasser kontrollieren sie das Wachstum der Kleinstlebewesen. Ebenso in anderen Ökosystemen - auch im menschlichen Darm. Somit sind Viren eine Voraussetzung für Leben. Ohne sie würden die Ökosysteme zusammenbrechen. Vielleicht sind Bakteriophagen sogar ein Heilmittel der Zukunft. Die lange missachtete Phagentherapie erlebt dank Antibiotika-Resistenz derzeit eine Renaissance.

Viren waren Geburtshelfer des Lebens

Ob Viren selbst Lebewesen sind, ist nach wie vor umstritten. Das ist reine Definitionssache. Viren sind halt anders als alle anderen biologischen Strukturen. Sie sind meist kleiner als lebende Zellen und besitzen keinen eigenen Stoffwechsel. Dennoch könnten sie am Anfang allen Lebens gestanden haben, als Viroide. Das sind nackte Erbmoleküle ohne Hülle, die dennoch wie Viren Zellen kapern und sich vermehren können. Karin Mölling: „Diese Viroide halte ich für Strukturen, die durchaus am Anfang des Lebens gestanden haben können. Ob man sie dann Leben nennen will? Ich würde meinen: Ja! Aber das ist eine Geschmacksfrage. Diese Strukturen gibt es sein 3,8 Milliarden Jahren. Immer noch, überall.“
Viren sitzen bis heute im Maschinenraum der Evolution. Als 2003 das Erbgut des Menschen, das menschliche Genom, im Detail analysiert wurde, war das für manche Wissenschaftler ein Schock. Statt gut organisierter Baupläne zum Aufbau des Menschen fanden sie dort jede Menge Virusschrott. Einige Viren waren nahezu vollständig in das menschliche Erbgut integriert.
„Die Viren, die in unserem Erbgut herumspuken, sind eine bestimmte Sondergruppe von Viren - dazu gehört auch das Aids-Virus – die sich obligatorisch in das Erbgut integrieren. Und dass wir fast bis 50 Prozent in unserem Erbgut solche Viren mehr oder weniger vollständig haben, das ist unglaublich.“

Das Erbgut des Menschen ist voller Viren

Bei 50 Prozent hat die Virusfreundin Karin Mölling vielleicht ein wenig übertrieben. Vollständige Retroviren, zu denen der Aids-Erreger zählt, machen etwa acht Prozent des Genoms aus. Zusätzlich fanden Forschende jede Menge Virusschnipsel. Je genauer sie hinschauen, umso mehr. Bedeutung: Weitgehend unbekannt. Nur so viel steht fest: Ohne Viren gäbe es uns nicht. Und überhaupt kein Leben, wie wir es kennen.