Wettlauf mit Erreger

Forscher wollen Grippeviren-Evolution voraussagen

Künstlerische Illustration: Blick in das Innere eines Grippevirus

(Bild: CDC)

Rund eine halbe Million Menschen sterben jedes Jahr an der Grippe. Deutsche und amerikanische Wissenschaftler haben nun ein Modell erarbeitet, um die Evolution der Influenza-Erreger von einem Jahr auf das nächste vorauszusagen. Dieses könnte im Wettlauf gegen die Erreger künftig dabei helfen, passendere Grippeimpfstoffe herzustellen, so die Forscher.

Es handle sich bei seiner Arbeit um Grundlagenforschung, sagte der Kölner Professor Michael Lässig. "Bis man beweisen kann, dass das Modell tatsächlich zu verbesserten Impfstoffen führt, ist es noch ein langer Weg." Der Physiker und die Biologin Marta Luksza von der Columbia University in New York stellen ihre Ergebnisse im Fachjournal "Nature" vor.

"Luksza und Lässig konnten vorhersagen, welche Virenstämme die optimale Kombination aus Innovation und Erhaltung haben", heißt es in der Pressemitteilung der Universität zu Köln. Grundlage dafür sei das von Charles Darwin beschriebene Evolutionsprinzip, wonach nur die fittesten Individuen überleben. Aber was bestimmt die Fitness eines Grippevirus?

Virus verändert ständig seine Eigenschaften
"Bekommt ein Mensch die Grippe, wird er als Individuum für den Rest seines Lebens gegen diesen Grippestamm immun", sagt Lässig. Das bedeute, jeder Grippestamm könne jeden Menschen nur einmal infizieren. Würde sich der Grippestamm also nicht verändern, gingen ihm nach und nach die Wirte aus, da er jeden nur einmal nutzen könne. Das Virus verändere also ständig seine Eigenschaften. Damit kann das menschliche Immunsystem das Virus nicht mehr erkennen und der Mensch erkrnakt erneut an Grippe.

"Erfolgreiche Mutanten sind jedoch auch konservativ, sie müssen alle wichtigen Funktionen des Grippevirus erhalten", schreibt die Kölner Universität. "Anhand von Genomdaten können wir vorhersagen, welches Virus eine höhere Fitness hat als andere", so Lässig. Die Methode ermögliche eine neue, systematische Auswahl von Impfstämmen, so der Forscher. Inwieweit das zu verbesserten Impfstoffen führt, wird sich jedoch erst nach weiteren umfangreichen Tests mit weltweiten Influenza-Daten zeigen.

Vorhersage gestaltet sich schwierig
Es gehe bei der Forschungsarbeit auch um die grundsätzliche Frage, ob aus der Evolutionsbiologie eine vorhersagende Wissenschaft gemacht werden könne, sagt Lässig. "In einigen glücklichen Fällen ja, sicher aber nicht für alles."

Die Weltgesundheitsorganisation WHO beobachtet die Evolution der Grippeviren seit 60 Jahren und wählt jeweils auf dieser Grundlage Grippe-Stämme für die Produktion von Impfstoffen aus. Da sich das Virus schnell verändert, ist dies eine schwierige Herausforderung für die weltweite Gesundheitsvorsorge. Nach Angaben des Robert Koch-Instituts in Berlin hatte beispielsweise der Grippe-Impfstoff für die Saison 2012/2013 nur eine "moderate" Wirksamkeit in Deutschland.