In Permafrost gefunden

Wissenschaftler belebten „Zombievirus“ wieder

Wissenschaft
09.03.2023 11:46

Französische Wissenschaftler haben ein „Zombievirus“ im Labor wiederbelebt, das 48.500 Jahre lang im Permafrost eingefroren war. Sorge, dass dies zur nächsten Pandemie führen könnte, haben die Forscher zwar keine - gänzlich auszuschließen ist dies aber nicht. Das zunehmende Auftauen des ewigen Eises durch den Klimawandel birgt dabei eine ungewisse gesundheitliche Gefahr für die Menschheit.

Die höheren Temperaturen in der Arktis lassen den Permafrostboden - eine gefrorene Schicht unter der Erde - auftauen und könnten Viren wieder zum Leben erwecken, die zehntausende von Jahren inaktiv waren und die Gesundheit von Mensch und Tier gefährden könnten.

Um die von gefrorenen Viren ausgehenden Gefahren besser zu verstehen, hat Jean-Michel Claverie, emeritierter Professor für Medizin und Genomik an der medizinischen Fakultät der Universität Aix-Marseille in Marseille, nun Erdproben aus dem sibirischen Permafrostboden daraufhin untersucht, ob die darin enthaltenen Viruspartikel noch infektiös sind.

Inspiration durch russische Forscher
Der Wissenschaftler ist auf der Suche nach sogenannten „Zombieviren“ - und er hat bereits einige gefunden. Claverie untersucht einen bestimmten Virustyp der Pithoviren, den er 2003 erstmals entdeckte. Diese als Riesenviren bekannten Viren sind viel größer als die typische Sorte und eher unter einem normalen Lichtmikroskop als unter einem leistungsfähigeren Elektronenmikroskop sichtbar - was sie zu einem guten Modell für diese Art von Laborarbeit macht.

Das nicht mehr ganz so ewige Eis gibt durch den Klimawandel nicht nur massiv viel CO2 frei, sondern auch diverse Viren und Bakterien. (Bild: AFP/Love Dalén)
Das nicht mehr ganz so ewige Eis gibt durch den Klimawandel nicht nur massiv viel CO2 frei, sondern auch diverse Viren und Bakterien.

Seine Bemühungen, im Permafrost gefrorene Viren aufzuspüren, wurden teilweise von einem Team russischer Wissenschaftler inspiriert, das 2012 eine Wildblume aus einem 30.000 Jahre alten Samengewebe wiederbelebte, das im Bau eines Eichhörnchens gefunden wurde.

Virus wieder infektiös
Wie Claverie nun in einer neuen Forschungsarbeit in der Fachzeitschrift „Viruses“ beschreibt, gelang es ihm und seinem Team bereits im Jahr 2014, ein aus dem Permafrost isoliertes Virus wiederzubeleben, indem sie es in kultivierte Zellen einführten. Aus Sicherheitsgründen entschied er sich dafür, ein Virus zu untersuchen, das nur einzellige Amöben befallen kann, aber keine Tiere oder Menschen.

Im Jahr 2015 gelang das Kunststück schließlich auch mit einem anderen Virustyp, der ebenfalls Amöben befällt. Die Wissenschaftler konnten dabei mehrere Stämme des uralten Virus aus mehreren Permafrostproben verschiedener Orte in Sibirien identifizieren - und mit ihnen tatsächlich Amöben infizieren. Alle 13 Viren waren infektiös und befielen die Amöben.

Permafrost als ideales Speichermedium

Eine Pandemie, die durch eine Krankheit aus der fernen Vergangenheit ausgelöst wird, klingt zwar wie die Handlung eines Science-Fiction-Films, aber Wissenschaftler warnen, dass die Risiken zwar gering sind, aber unterschätzt werden. Während des Tauwetters können auch chemische und radioaktive Abfälle aus der Zeit des Kalten Krieges freigesetzt werden, die die Tierwelt schädigen und die Ökosysteme stören können.

Der Grund, warum Permafrost ein gutes Speichermedium ist, liegt nicht nur darin, dass er kalt ist, sondern auch darin, dass er eine sauerstofffreie Umgebung darstellt, in die kein Licht eindringt. Allerdings erwärmen sich die Temperaturen in der Arktis derzeit bis zu viermal schneller als im Rest der Erde, wodurch die oberste Schicht des Permafrosts in der Region geschwächt wird.

Älteste Probe fast 50.000 Jahre alt
Diese neuesten, nun wiederbelebten Stämme stellen fünf neue Virusfamilien dar, zusätzlich zu den beiden. Die älteste Probe war fast 48.500 Jahre alt und stammte aus einer Erdprobe, die aus einem unterirdischen See 16 Meter unter der Oberfläche entnommen worden war (Radiokarbondatierung). Die jüngsten Proben, die im Mageninhalt und im Fell der Überreste eines Wollmammuts gefunden wurden, waren 27.000 Jahre alt.

Problem für öffentliche Gesundheit?
Die Tatsache, dass Amöbenviren nach so langer Zeit immer noch infektiös sind, deutet auf ein möglicherweise größeres Problem hin, so Claverie. Er befürchtet, dass die Menschen seine Forschung als wissenschaftliche Kuriosität betrachten und die Aussicht, dass uralte Viren wieder zum Leben erwachen, nicht als ernsthafte Bedrohung der öffentlichen Gesundheit wahrnehmen.

„Wir betrachten diese Amöben-infizierenden Viren als Surrogate (Platzhalter Anm.) für alle anderen möglichen Viren, die sich im Permafrost befinden könnten“, erklärte Claverie gegenüber CNN.

Wie lange die Viren infektiös blieben, sobald sie den Bedingungen in der Natur ausgesetzt sind, ist jedoch noch unklar. „Aber wir gehen davon aus, dass, wenn die Amöbenviren noch am Leben sind, es keinen Grund gibt, warum die anderen Viren nicht noch am Leben und in der Lage sein sollten, ihre eigenen Wirte zu infizieren“, so Claverie weiter.

Viren nicht das einzige Problem
Doch Viren sind dabei nicht die einzigen Krankheitserreger, die zur gesundheitlichen Gefahr werden könnten. Auch bakterielle Erreger werden freigesetzt. So sind in den Proben auch bis zu 120.000 Jahr alte pathogene Mikroorganismen mit aufgetaut - von diesen sind einige mit aktuellen bakteriellen Erregern verwandt: Etwa der Milzbranderreger Bacillus anthracis, Streptokokken oder auch Staphylokokken.

Nach der Theorie der Wissenschaftler aus Marseille könnte dies etwa bereits zu einem großen Rentiersterben im Jahr 2016 geführt haben. Infolge des damals überdurchschnittlich warmen Sommers dürften sich Bacillus anthracis-Sporen aus dem Permafrostboden gelöst und zu einer Milzbrand-Epidemie unter den Tieren geführt haben.

Vor allem Wildtierkontakt als Bedrohung
Der Kontakt mit Wildtieren stellt dabei auch die wohl größte Gefahr für die Übertragung der Viren und Bakterien auf Menschen dar - eine Entwicklung, die auch durch den Klimawandel und der zunehmenden Landnutzung. Während bei letztgenannten eine simple Antibiotikagabe zur Behandlung ausreicht, bedarf es bei möglicherweise überspringenden Viren wohl eine wesentlich komplizierter zu entwickelnde Impfung.

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