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Hinweis auf Laborursprung? Coronaviren erstaunlich gut an menschliche Zellen angepasst

Australische Wissenschaftler fanden durch den Einsatz von Computermodellen heraus, dass sich der SARS-CoV-2-Erreger erstaunlich gut an menschliche Zellen bindet – wesentlich besser als an Zellen von Fledermäusen oder Schuppentieren, die als bisheriger Ursprung vermutet wurden.
Hinweis auf Laborursprung? Coronaviren erstaunlich gut an menschliche Zellen angepasstQuelle: www.globallookpress.com © King Abdullah University Of Science/Keystone Press Agency

Auch nach über einem Jahr ist die Frage nach dem Ursprung des Coronavirus noch weitestgehend ungeklärt. Die von der Weltgesundheitsorganisation WHO für am wahrscheinlichsten befundene Theorie, dass sich SARS-CoV-2 auf natürlich Weise entwickelte und von Fledermäusen oder einem tierischen Zwischenwirt auf den Menschen übersprang, dürfte durch die Arbeit australischer Wissenschaftler nun einen Rückschlag erfahren.

Diese fanden durch den Einsatz von Computermodellen heraus, dass sich der SARS-CoV-2-Erreger erstaunlich gut an menschliche Zellen bindet – wesentlich besser als an Zellen von Fledermäusen oder Schuppentieren, die als bisherige Kandidaten für den natürlichen Ursprung von SARS-CoV-2 diskutiert wurden.

In ihrer in der Fachzeitschrift Scientific Reports veröffentlichten Arbeit beschreiben die Wissenschaftler, wie sie mit Hilfe von Hochleistungs-Computermodellen die Fähigkeit des SARS-CoV-2-Erregers, Menschen und zwölf verschiedene Tierarten zu infizieren, bestimmten. Ursprünglich wollten sie mit ihrer Arbeit tierische "Zwischenvektoren" identifizieren, die bei der Übertragung eines "Fledermausvirus" auf den Menschen eine Rolle gespielt haben könnten. Außerdem konnten die Forscher zeigen, dass auch einige domestizierte Tiere wie Hunde, Katzen oder Hamster für eine Infektion potenziell empfänglich sind.

Dazu nutzen die Forscher der Flinders University und der La Trobe University die Genomdaten von zwölf Tierarten, um Computermodelle für die ACE2-Rezeptoren für jede Spezies zu erstellen. Mit den entwickelten Modellen wurde dann berechnet, wie stark sich das Spike-Protein des SARS-CoV-2-Erregers an die Rezeptoren der jeweiligen Tierart bindet. Doch die Ergebnisse überraschten die Forscher: Wie sich herausstellte, band sich SARS-CoV-2 stärker an menschliche Zellen als an jede der getesteten Tierarten. Normalerweise würde man erwarten, dass das Virus die stärkste Bindung zu der Tierart zeigt, die der Ursprung des Virus war.

"Der Mensch zeigte die stärkste Spike-Bindung, was mit der hohen Anfälligkeit für das Virus übereinstimmt, aber sehr überraschend ist, wenn ein Tier die anfängliche Quelle der Infektion beim Menschen war", sagte Studienautor David Winkler.

Einer der beteiligten Wissenschaftler, Nikolai Petrovsky, erklärte zudem:

"Die Computermodellierung ergab, dass die Fähigkeit des Virus, an das Fledermaus-ACE2-Protein zu binden, im Vergleich zu seiner Fähigkeit, an menschliche Zellen zu binden, schlecht ist. Dies spricht dagegen, dass das Virus direkt von Fledermäusen auf den Menschen übertragen werden kann. Wenn das Virus also eine natürliche Quelle hat, kann es nur über eine Zwischenart auf den Menschen gekommen sein, die noch nicht gefunden wurde."

Bei den untersuchten Tierarten band sich das Virus am stärksten an die ACE2-Rezeptoren des Schuppentiers, das in einigen Teilen Südostasiens vorkommt und gelegentlich als Nahrungsmittel oder in der traditionellen Medizin verwendet wird. Die gerade zu Beginn der Corona-Krise geäußerte Behauptung, dass das Schuppentier der Zwischenwirt sei, beruhe jedoch auf einem Missverständnis, da das Corona-Virus in Schuppentieren weniger als 90 Prozent Ähnlichkeit mit SARS-CoV-2 aufweise. Daher könne es nicht der Vorläufer von SARS-CoV-2 sein, erklärte Studienautor Nikolai Petrovsky.

Allerdings sei der spezifische Teil des Spike-Proteins des Schuppentier-Coronavirus, das an die Rezeptoren bindet, fast identisch mit der SARS-CoV-2-Variante. Die Ähnlichkeit der Spike-Proteine könne man durch den natürlichen Prozess der konvergenten Evolution oder durch die Rekombination der Viren mittels Gentechnik erklären. Derzeit gibt es nach Aussage von Petrovsky allerdings keine Möglichkeit, eine der beiden Möglichkeiten auszuschließen. Abgesehen von den interessanten Ergebnissen der Schuppentier-Untersuchungen habe man in der Arbeit zeigen können, dass SARS-CoV-2 erstaunlich gut an menschliche Zellen adaptiert sei.

Die Frage, woher der SARS-CoV-2-Erreger nun stammt, bleibt damit aber weiterhin offen. Für den Beleg eines zoonotischen Ursprungs, bei dem das Virus von Fledermäusen über einen Zwischenwirt auf Menschen übertragen wurde, fehlt nach wir vor die Identifikation des Zwischenwirts. Die These, wonach das Coronavirus versehentlich aus einem virologischen Labor freigesetzt wurde, könnte durch die Arbeit der australischen Wissenschaftler neue Nahrung erhalten. 

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