Als Direktor des National Museum of Natural History ist es nicht verwunderlich, dass Kirk Johnson glaubt, dass die Menschen die Sammlungen seines Museums nutzen sollten. Was überrascht, ist die Gruppe von Menschen, die Johnson anspricht: Forscher für Infektionskrankheiten.
Johnson und seine Co-Autoren Diane DiEulis vom US-amerikanischen Gesundheitsministerium, Stephen S. Morse von der School of Public Health der Columbia University und David Schindel haben sich kürzlich für die Proceedings der National Academy of Sciences entschieden, ebenfalls vom Naturhistorischen Museum, schrieb, dass Forscher und Beamte des öffentlichen Gesundheitswesens verstärkt auf die umfangreichen Bestände in Forschungsinstituten und Museen sowie auf die Finanzierung dieser wertvollen historischen Exemplare achten müssen.
Museumssammlungen können Beamten des öffentlichen Gesundheitswesens dabei helfen, neue Krankheiten zu identifizieren, ihre Ursachen zu ermitteln und zu ermitteln, wie sie am besten gestoppt werden können.
Sogar Sammlungen, die für die medizinische Forschung zunächst irrelevant zu sein scheinen, einschließlich jahrzehntelanger toter Mäuse, können sich als nützlich erweisen.
1993 trat eine mysteriöse neue Krankheit auf und begann, Menschen im amerikanischen Südwesten zu töten. Die Sterblichkeitsrate lag anfangs bei rund 70 Prozent, als die Ärzte Schwierigkeiten hatten zu verstehen, was letztendlich als Hantavirus identifiziert werden würde. Dies ist eine Gruppe von Viren, von denen bekannt ist, dass sie mit Nagetieren assoziiert sind.
Niemand wusste, ob dies ein exotisches Virus war, das kürzlich in die Region eingeschleppt wurde, oder ob es etwas war, das bereits vorhanden war. Um dies herauszufinden, wandten sich die Forscher an gefrorene Nagetiere im Museum für Südwestbiologie der Universität von New Mexico sowie am Museum der Texas Tech University. Beide Einrichtungen hatten die Tiere im Rahmen von Feldbiologieprogrammen gesammelt - 740 gefrorene Mäuse aus dem Jahr 1979 wurden getestet. Es stellte sich heraus, dass der gefährliche Stamm des Hantavirus die ganze Zeit über endemisch war.
Durch die Kombination dieser Daten mit der Analyse des Genoms von Hantaviren gelangten die Forscher zu dem Schluss, dass Hantaviren seit mindestens sieben Millionen Jahren Nagetiere in Nordamerika verfolgen. Warum infizierten sich Menschen plötzlich?
Der Wetterzyklus in El Niño hatte ungewöhnlich starke Regenfälle ausgelöst, die dazu führten, dass mehr Nahrung für Nagetiere verfügbar war, was zu einer Explosion in ihrer Bevölkerung führte. Da die menschliche Bevölkerung in der Region ebenfalls auf einem Rekordhoch war, führten maximale Nagetiere plus maximale Menschen zu viel Kontakt zwischen den beiden Gruppen.
Der Zugang zu historischen Sammlungen ermöglichte diese Schlussfolgerung.
Johnson und seine Mitautoren plädieren nicht nur für die Wiederherstellung verlorener Mittel für das Sammlungsmanagement, sondern auch für eine bessere Kommunikation zwischen Museen und Krankheitsforschern. (SI) "Sammlungen können für Angehörige der Gesundheitsberufe Abkürzungen bieten, die nach der Herkunft und Verbreitung von Krankheitserregern suchen", schrieben Johnson und die Mitautoren, "aber nur, wenn die Sammlungen zugänglich und gut dokumentiert sind."
Diese "Wenns" sind nicht garantiert. Im März 2016 kündigte die National Science Foundation eine massive Kürzung der Mittel für Sammlungen zur Unterstützung der biologischen Forschung an. Dies ist Teil des seit Jahren anhaltenden Trends, die Mittel für Sammlungen zu kürzen.
Ohne ein angemessenes Budget können Sammlungen, die Hunderte von Jahren zurückliegen, möglicherweise nicht katalogisiert, digitalisiert oder physisch auf eine Art und Weise gepflegt werden, die den modernen Brandvorschriften entspricht. Kleinere Institute sind besonders gefährdet, gänzlich in Vergessenheit zu geraten. Aber selbst der NMNH wurde von 122 Kuratoren im Jahr 1993 auf ein aktuelles Tief von 76 gesenkt.
Das ehrwürdige Chicago Field Museum hat keinen Fischkurator mehr. Stipendien und Kürzungen des Staatshaushalts haben die Museen nach und nach gezwungen, sich vom Forschungs- und Sammlungsmanagement zu entfernen, die ihren wahren wissenschaftlichen Wert zugunsten eines Fokus auf Unterhaltung für die Öffentlichkeit erbringen.
Biologische Proben aller Art können jedoch letztendlich dazu beitragen, Infektionskrankheiten aufzuspüren und zu bekämpfen, selbst wenn sie ursprünglich für andere wissenschaftliche Zwecke gesammelt wurden.
Johnson sagt gegenüber Smithsonian.com, dass die Krankheit, an die „derzeit jeder denkt, das Zika-Virus ist. Die meisten Leute würden nicht merken, dass wir die National Mosquito Collection haben, die für so etwas gebaut wurde. “
Die in Suitland, Maryland, aufbewahrte Sammlung wird im Rahmen einer Zusammenarbeit zwischen dem Museum of Natural History und dem Walter Reed Army Institute of Research verwaltet. Tausende von Stechmücken aus der ganzen Welt werden von Wissenschaftlern, von Entomologen bis zu Virologen, die auf der Suche nach lauernden Viren genetisches Material sequenzieren möchten, für Forschungszwecke aufbewahrt.
"Sie lernen viel über die Vielfalt der Mücken und des Zika-Virus", sagt Johnson. "Denken Sie darüber nach, Sie wären dazu nicht in der Lage, wenn Sie keine solche Sammlung hätten."
"Eines der offensichtlichen Dinge in den Sammlungen von Naturkundemuseen, so viele neue Krankheiten sind sylvatisch", sagt William Petri, Leiter der Abteilung für Infektionskrankheiten und internationale Gesundheit der Universität von Virginia. Sylvatische Krankheiten sind solche, die hauptsächlich zwischen Tieren übertragen werden, aber auch Menschen betreffen können. Tollwut, Pest und Ebola sind Beispiele.
„Wie Gelbfieber. Gleiches gilt für das Zika-Virus “, sagt Petri. „Wir wissen, dass Zika bei Primaten der Alten Welt eine sylvatische Übertragung hat. Es gibt wahrscheinlich zusätzliche Viren, die vom Tier zum Menschen gelangen. Das National Museum of Natural History hat Tonnen dieser Proben. Wir können rückwärts arbeiten, wenn wir Tierreservoire für Viren finden müssen, von denen wir noch gar nicht wissen, dass sie da sind. “
„Es ist sehr kompliziert, die biologische Vielfalt zu bewahren und zu archivieren“, sagt Johnson. „Wir stehen erst am Anfang. Es ist ein großer Planet und wir finden immer noch neue Organismen ... Die menschliche Bevölkerung steigt weiter ... Diese wachsende Bevölkerung wird weiterhin neuen Krankheiten ausgesetzt sein, da die Menschen gezwungen sind, sich auszubreiten. Es wird mehr Wechselwirkungen zwischen Mensch und Tier geben. “
Einige dieser neuen Organismen warten bereits in Museumssammlungen, wurden jedoch noch nicht als neue Arten identifiziert. Jedes Tier auf der Erde besteht nicht nur aus seinen eigenen Zellen, sondern auch aus den Bakterien und Viren, die in und auf ihm überleben. Diese Bakterien und Viren warten in Schubladen und Gefrierfächern darauf, entdeckt und untersucht zu werden.
Es gibt Zehntausende von Institutionen, die solche Sammlungen besitzen - Museen, Krankenhäuser, Universitäten, Veterinär- und medizinische Hochschulen, Zoos, botanische Gärten und sogar private Unternehmen, schreiben Johnson und Mitautoren.
„Was ich persönlich benutzt habe, ist. . . Virus-Repositories von Menschen, die im Laufe der Jahre gerettet wurden “, sagt Petri. „Ich habe Sammlungen des Internationalen Zentrums für Durchfallforschung in Bangladesch verwendet. Dadurch konnte ich einige wichtige Dinge verstehen. Wir verstehen jetzt, warum das Polio-Virus in einigen Ländern mit schlechter Ernährung versagt hat. . . Wir haben festgestellt, dass die unterernährten Kinder eine schwächere Immunantwort auf den Impfstoff haben, weil wir das Probenarchiv in Bangladesch haben. “
Bestehende Sammlungen zu verlieren bedeutet, Informationen für immer zu verlieren. Wenn sich herausstellt, dass eine neue Sylvakrankheit den Menschen infiziert, können neue Proben den Forschern nicht sagen, was in der Vergangenheit passiert ist.
„Sie können jetzt in Zentralasien mit dem Sammeln beginnen“, sagt Johnson, „aber Sie haben keine Sammlungsgeschichte aus dem 19. Jahrhundert. Sie haben nicht die historischen Materialien dort. … Eine der Herausforderungen ist, dass man nicht einfach damit anfangen kann, obwohl man offensichtlich neue Materialien sammeln kann. “
Johnson und seine Mitautoren plädieren nicht nur für die Wiederherstellung verlorener Mittel für das Sammlungsmanagement, sondern auch für eine bessere Kommunikation zwischen Museen und Krankheitsforschern. Die Autoren schlagen „ein neues und interdisziplinäres Unternehmen vor, das neue Sammlungen von Organismen, Mikroben, Gewebe- und Flüssigkeitsproben produzieren wird“, die disziplinen- und länderübergreifend standardisiert sind, sodass Informationen sofort und überall für jedermann verfügbar sind.
„Ich sitze auf der größten Sammlung naturkundlicher Exemplare der Welt“, sagt Johnson. „Wie teile ich das? Wenn Sie zum Beispiel ein Spezialist für Seesterne sind, wissen Sie, wer die anderen Seesterne-Spezialisten sind. Aber wir haben kein System, um dies mit allem zu tun. “
