Es war elf Minuten nach Mittag am dritten Freitag im März, und Sherif Zaki war bei einem Treffen in den Centers for Disease Control and Prevention (CDC), als er eine Nachricht auf seinem Pager erhielt. " Ich kann es nicht glauben ", hieß es in der Nachricht, " aber es sieht so aus, als hätte Toms Gruppe ein Coronavirus isoliert. Die Zellen wurden durch die Mikrowelle" gebraten ", aber ich bin ziemlich sicher (90 Prozent), dass das Ergebnis ist." Rufen Sie mich an, ich warte darauf, dass Sie nachsehen, bevor ich die Informationen weitergebe. Cynthia. "
Zaki ist Chefarzt für Infektionskrankheiten am CDC. Die Pathologie, das Studium der Natur und der Auswirkungen von Krankheiten, gehört nicht zu den herzzerreißenden Fachgebieten der Medizin. Es ist ein Feld für kluge Menschen, die gerne längere Zeit am Mikroskop sitzen und zelluläre Landschaften nach ungewöhnlichen oder aufschlussreichen Merkmalen absuchen. In ihrer Toleranz für Monotonie mit hohem Risiko ähneln sie Fluglotsen oder Rettungsschwimmern. Wie in diesen Berufen werden sie gelegentlich aufgefordert, schnell voranzukommen. Zaki behielt seinen Rat - der "Tom" der Nachricht saß ein paar Meter entfernt -, schrieb aber zurück: "Ich bin gleich unten." Er entschuldigte sich von dem Treffen.
Vieles, was von Pathologen gesagt werden kann, gilt auch für Elektronenmikroskopiker. In 19 Jahren bei der CDC hatte Cynthia Goldsmith, Autorin der Textnachricht an Zaki, viel feindliches Territorium angesehen und viele schlechte Schauspieler mit einer 40.000-fachen Vergrößerung herausgesucht. Sie war eine der Ersten, die 1993 in einem Navajo-Reservat im Südwesten ein Bild des Sin Nombre-Hantavirus machte, das für tödliche Lungenentzündungen verantwortlich war. 1999 identifizierte sie erstmals das Nipah-Virus, das etwa hundert Schweinefarmer und Schweinepfleger tötete Schlachthofarbeiter in Malaysia und Singapur. Beide Male hatten andere Labortests ihr Hinweise gegeben, wonach sie suchen sollte. Das war anders. Sie suchte nach dem möglichen Erreger des schweren akuten respiratorischen Syndroms (SARS), einer ansteckenden, manchmal tödlichen Infektion, die auf zwei Kontinenten im Abstand von einem halben Planeten aufgetreten war. Neun Tage zuvor hatte die Weltgesundheitsorganisation (WHO) eine "globale Warnung" über die Krankheit ausgegeben. Sie spähte durch das Elektronenmikroskop auf ein Virus, das ursprünglich aus dem Hals eines SARS-Patienten in Asien stammt und im CDC in einem Zellkolben gezüchtet wurde. Was sie sah, war nicht das, was die Leute sagten, dass sie sehen sollte. Ihr Herz raste, als sie und Zaki die Bilder auf einem grünen phosphoreszierenden Bildschirm studierten.
Coronaviren - der Name stammt von den ährchenförmigen Formationen auf der Virusoberfläche, die manchmal einer Corona oder Krone ähneln - waren in keiner Liste der Kandidaten für die Ursache von SARS zu finden. Coronaviren können Erkältungen (wenn auch nicht die meisten Erkältungen, die durch Rhinoviren verursacht werden) und bei Frühgeborenen eine Lungenentzündung verursachen. Im Allgemeinen sind Coronaviren jedoch für die menschliche Gesundheit so bedrohlich, dass sie in den 2.629 Seiten umfassenden Harrison-Grundsätzen für Innere Medizin, dem weltweit meistverkauften englischsprachigen medizinischen Lehrbuch, nur sechs Absätze enthalten.
Goldsmith war sich jedoch sicher, dass sie tatsächlich ein Coronavirus ansah. In 15 Minuten war auch Zaki überzeugt. Er und Goldsmith gingen den Flur entlang, wo Charles Humphrey, ein weiterer Elektronenmikroskopiker, eine Virusprobe des gleichen Patienten, Carlo Urbani, untersuchte. Urbani war der erste WHO-Arzt, der einen SARS-Fall im vietnamesischen französischen Krankenhaus von Hanoi untersuchte. Er starb acht Tage nach der Beobachtung durch die CDC-Forscher. Humphrey verwendete eine Negativ-Maltechnik - im Grunde genommen eine Form der Hintergrundbeleuchtung -, um das Material zu skizzieren. Die Virusprobe befand sich in einem schlechten Zustand, was die Identifizierung erschwerte. Trotzdem fragte Zaki Humphrey mit studierter Neutralität, was er zu sehen glaubte. Wie Zaki später erklärte: "Ein Teil der Wissenschaft besteht darin, Dinge blind zu machen. Ich wollte ihm keine Hauptfrage stellen. Ich habe versucht, das um jeden Preis zu vermeiden."
Humphrey untersucht seit 1968 Infektionserreger mit Elektronenmikroskopen. "Es könnte sich um ein Influenza-Virus oder ein Coronavirus handeln", sagte er zu Zaki. "Ich war nicht ganz bereit, mich in die eine oder andere Richtung zu lehnen", sagte er später. "Es hatte Eigenschaften von beiden." Nachdem Zaki und Goldsmith Humphreys Bilder angesehen hatten, nahmen sie ihn mit zu Goldsmiths. Gegen Mitte des Nachmittags war das Trio bereit, seine Schlussfolgerung mit den CDC-Kollegen zu teilen: Es handelte sich um ein Coronavirus. Drei Tage später teilte die CDC der Welt mit.
Rückblickend ist es die Aufregung der Entdeckung, an die sich medizinische Forscher erinnern. Zu dieser Zeit verspürten sie jedoch auch Besorgnis. In mehreren dicht besiedelten Städten Chinas war eine neue, oft tödlich verlaufende Krankheit ausgebrochen, und unter den häufigeren Opfern befanden sich medizinisches Personal.
Die Ursache der Krankheit ist ein Virus mit einem Durchmesser von etwa 100 Nanometern oder einem Viermillionstel Zoll. Genetisch gesehen ähnelt das SARS-Virus (SARS-CoV) keinem der Dutzend gut untersuchten Coronaviren, von denen bekannt ist, dass sie Tiere oder Menschen infizieren. Es fällt nicht einmal in eine der drei großen genetischen Gruppen der Gattung und bildet stattdessen einen neuen Zweig im Stammbaum. Ihr Ursprung ist unbekannt - und so ist sie gewissermaßen ihr Ziel. Biologen haben noch nicht das gesamte Spektrum des menschlichen Gewebes erfasst, das es bewohnen oder angreifen kann. Und niemand weiß, ob es hier ist, um als bleibende Krankheit zu bleiben, für die das menschliche Fleisch Erbe ist.
Was die Wissenschaftler über Coronaviren im Allgemeinen und SARS-CoV im Besonderen wissen, lässt vermuten, dass die Infektion von Opfer zu Opfer sehr unterschiedlich sein kann, über die Zeit bestehen bleibt und schwer zu impfen ist. SARS-CoV speichert genetische Informationen in einzelsträngiger RNA, einem weniger stabilen und veränderlichen Molekül als die doppelsträngige DNA, die von Pilzen, Menschen und allem dazwischen verwendet wird. Coronaviren haben ein größeres Genom oder eine größere Sammlung von Erbmaterial als alle bisher untersuchten RNA-Viren. Darüber hinaus tragen sie ein ungewöhnliches Enzym, mit dem zwei Schwesterviren Gene austauschen können, wenn sie zufällig dieselbe Zelle infizieren. Diese Fähigkeit zur Bildung von "Rekombinanten" oder Hybriden sowie das große Genom des Virus ermöglichen es der Gattung, Merkmale leicht zu gewinnen oder zu verlieren. Zu solchen Merkmalen kann die Fähigkeit gehören, neue Arten zu infizieren, sich dem Immunsystem zu entziehen und im Laufe der Zeit den Aufenthaltsort im Körper zu ändern.
Die Geschichte des übertragbaren Gastroenteritis-Virus bei Schweinen zeigt, wie Coronaviren neue Kräfte erlangen. Die seit den 1940er Jahren bekannte Krankheit führt bei Ferkeln zu schwerem Durchfall. Periodische Ausbrüche haben auf einigen Farmen ganze Generationen von Tieren getötet. 1989 stellten die Landwirte in Europa eine neue Infektion der Atemwege bei Schweinen fest. Als Ursache erwies sich eine genetisch veränderte Form des Gastroenteritis-Virus, die die Fähigkeit entwickelt hatte, in die Lunge einzudringen. Coronaviren sind Changelings, Multitasker, Regelbrecher. Das Rinder-Coronavirus verursacht bei Rindern verschiedene Krankheiten. Bei Kälbern verursacht es schweren Durchfall; bei Jährigen eine Lungenentzündung mit der Bezeichnung Schifffieber; bei erwachsenen Kühen eine ruhrähnliche Erkrankung.
Coronaviren sind auch auf andere Weise vielseitig einsetzbar. Einige Stämme können mehr als eine Art infizieren. Eine Studie vor zwei Jahren hat gezeigt, dass ein aus Rindern isoliertes Coronavirus auch Truthahnbabys infizieren kann, wenn auch nicht merkwürdigerweise Hühnchenbabys. "Coronaviren können viel promiskuitiver sein, als wir ursprünglich dachten", sagt Linda Saif, Veterinärwissenschaftlerin und Virologin an der Ohio State University.
Die Wissenschaftler haben erst begonnen, die Regeln für das Eingreifen des SARS-Coronavirus zu lernen. Wie viele seiner Verwandten scheint es sich um einen Lungen-Darm-Käfer zu handeln. Menschen sterben an Lungenschäden; Etwa ein Fünftel der Opfer hat auch Erbrechen und Durchfall. Aber SARS-CoV verhält sich anders als viele Atemwegsviren. Zum einen entwickelt sich die dadurch verursachte Krankheit nur langsam. Es gibt auch eine fast wundersame Schonung von Kindern. Bei dem jüngsten SARS-Ausbruch wurden nur wenige Kinder krank und keines unter 16 Jahren starb. Wissenschaftler wissen noch nicht warum.
Wenn SARS-CoV von Tieren in die menschliche Population eingedrungen ist, ist es keineswegs das erste Virus, das den Sprung zwischen den Arten vollzieht. Masern, die seit mindestens 2.000 Jahren Menschen befallen und nach wie vor jährlich mehr als 700.000 Menschen (vor allem Kinder) töten, werden durch ein Virus verursacht, dessen engster Verwandter Rinderpest, eine Rinderkrankheit, verursacht. Die Domestizierung von Tieren brachte Menschen und Rinder in großer Zahl zusammen, und einige der Krankheitserreger der Herde passten sich dem Leben in den Hirten an. Ein ähnlicher Sprung vor Jahrhunderten könnte menschliche Populationen mit dem Pockenvirus in Berührung gebracht haben, das inzwischen ausgerottet wurde.
Die vielleicht wichtigste Frage zu SARS - ist es für immer bei uns? - kann noch nicht beantwortet werden. Nach vorläufigen Berichten enthalten einige exotische Säugetiere in Südchina, die gefangen und zu Nahrungszwecken verkauft werden (einschließlich der maskierten Palmzibet), ein Coronavirus, das mit SARS-CoV identisch ist, mit einer wichtigen Ausnahme: Die RNA des Tiervirus enthält zusätzliche 29 Nukleotide oder chemische Substanzen Untereinheiten. Die Ähnlichkeit legt nahe, dass das SARS-Virus aus dem Tiervirus hervorgegangen ist. Wenn diese 29 fehlenden Nukleotide den Schlüssel für die Entstehung von SARS-CoV darstellen, kann die Zukunft davon abhängen, wie häufig diese bestimmte genetische Deletion auftritt. Es kann sein, dass es Jahrzehnte oder Jahrhunderte lang nicht mehr vorkommt. Oder es könnte nächstes Jahr passieren. Aber selbst wenn sich das genetische Material des Virus häufig ändert, können zukünftige Epidemien möglicherweise nur dadurch verhindert werden, dass Menschen von Palmzibeten und anderen infizierten Arten ferngehalten werden.
Alternativ kann sich SARS wie hämorrhagisches Ebola-Fieber verhalten, das regelmäßig auftritt. Ebola trat 1976 bei gleichzeitigen Ausbrüchen in Zaire und Sudan auf. Das Virus trifft alle paar Jahre in Afrika auf und tötet 50 bis 90 Prozent der Menschen, die es infiziert, und verschwindet dann. Trotz großer Anstrengungen haben die Wissenschaftler den natürlichen Wirt oder das natürliche Reservoir für das Ebola-Virus noch nicht gefunden, was es schwieriger macht, periodische Ausbrüche zu verhindern.
Anfang Juli erklärte die WHO den Ausbruch für beendet. Bei der letzten Zählung wurden 8.399 Menschen in 30 Nationen als "wahrscheinliche" SARS-Fälle identifiziert, und 813 von ihnen waren gestorben.
Obwohl die SARS-Epidemie offiziell vorbei ist, ist das Virus möglicherweise immer noch bei uns. Von einigen Überlebenden ist bekannt, dass sie es seit Monaten tragen und möglicherweise ansteckend sind. Es ist auch denkbar, dass eine Handvoll von Menschen mit der Krankheit der Entdeckung entgangen sind. Aus diesen Gründen glauben einige medizinische Experten, dass nur ein Impfstoff die Menschheit mit Sicherheit von SARS befreien kann. Das Herstellen und Testen eines Impfstoffs erfordert mindestens drei Jahre Arbeit, sagt Gary Nabel, Direktor des Impfstoffforschungszentrums am Nationalen Institut für Allergien und Infektionskrankheiten. (Dasselbe gilt wahrscheinlich auch für Anti-SARS-Medikamente.) Trotzdem weisen tierische Coronavirus-Impfstoffe eine fleckige Bilanz auf. Einige bieten nur vorübergehenden Schutz. Andere, wie der Impfstoff gegen das katzenartige Coronavirus, können eine Infektion unter bestimmten Umständen sogar verschlimmern. Bis gute Medikamente und ein wirksamer Impfstoff verfügbar sind, ist der beste Ansatz zur Verhinderung der weltweiten Ausbreitung der Krankheit ausgesprochen altmodisch: Erkennen infizierter Personen, Isolieren bis zur Genesung und Quarantäne von Personen, die engen Kontakt zu den Opfern hatten. Diese Maßnahmen, die in den letzten Monaten und in vielen Ländern gewissenhaft angewandt wurden, scheinen etwas in der Geschichte der Medizin Unbekanntes erreicht zu haben - zumindest vorübergehend eine epidemische Atemwegsinfektion zu stoppen.
Der CDC-Zaki seinerseits setzt auf die Rückkehr von SARS. "Ich sehe keinen Grund, warum es nicht zurückkommen sollte", sagt er. "Wir können aus der Geschichte lernen. Wenn es einmal passiert ist, kann es wieder passieren."
Die Kehrseite eines solchen Fatalismus - oder ist es Realismus? - ist, dass trotz einiger Vorhersagen, dass die Entstehung von SARS ein neues Jahrtausend immer akkumulierender menschlicher Geißeln ankündigt, nichts davon vorherbestimmt ist. Wir sollten nicht vergessen, dass dank Hygiene, Wohlstand und Medizin in vielen Teilen der Welt weitaus mehr Infektionskrankheiten zurückgegangen sind als im vergangenen Jahrhundert. Das Auftreten von SARS war, wie so viele wichtige historische Ereignisse, das Ergebnis von Dutzenden oder Hunderten kleiner Vorkommen, von denen viele zufällig waren. Es war weder unvermeidlich noch völlig unerwartet. Es ist einfach so passiert.
