Schmelzender arktischer Permafrost setzt uralte Viren frei: Sollten wir uns Sorgen machen?

Ein Team aus französischen, deutschen und russischen Wissenschaftlern hat vor kurzem gelungen, wiederzubeleben riesige Viren, die seit Zehntausenden von Jahren im gefrorenen Boden Sibiriens begraben waren.

Dreizehn dieser Viren (der Gattungen Pandoravirus, Megavirus, Pacmanvirus, etc.), die aus Proben des sibirischen Permafrosts (Permafrost auf Französisch) entnommen wurden, könnten „wiederbelebt“ werden. Der „jüngste“ dieser Lazarus war 27 Jahre alt. Und der älteste – a Pandoravirus – näherte sich vor 48 Jahren. Es ist vorerst das älteste Virus, das wiederbelebt wurde.

Ergebnisse, die Fragen aufwerfen, wie Der Planet – und der Hohe Norden – erwärmt sich… Dies war die Motivation für diese Studie, die frühere Arbeiten ergänzt und eine Lücke in den verfügbaren Daten schließt.

Auftauender Permafrost setzt organisches Material frei, das seit Jahrtausenden gefroren ist, einschließlich Bakterien und Viren, von denen sich einige noch vermehren können. Nun gibt es zwar zahlreiche Berichte, die die Bakterien beschreiben, die in diesen gefrorenen Gebieten gefunden wurden, aber sie beschränken sich viel mehr auf Viren. Dies suggeriert fälschlicherweise, dass solche sogenannten „Zombie“-Viren selten sind und keine Gefahr für die öffentliche Gesundheit darstellen.

Die Studie über diese dreizehn Geister ist ein „Preprint“, ihre Ergebnisse müssen also noch von anderen Wissenschaftlern untersucht werden. Aber wie die Autoren betonen, ist es bereits „berechtigt, sich über das Risiko zu wundern, dass alte Viruspartikel infektiös bleiben und durch das Auftauen alter Permafrostschichten wieder in Umlauf gebracht werden“.

Was wissen wir bisher wirklich über die Risiken, die von diesen Zombieviren ausgehen?

Fenster in die Vergangenheit

Unter der Annahme, dass die gesammelten Proben bei ihrer Gewinnung nicht kontaminiert wurden, stammen die geborgenen Riesenviren buchstäblich aus der Vergangenheit: genauer gesagt aus der Zeit vor mehreren Zehntausend Jahren. Und wir sprechen über mehrere verschiedene Arten dieser besonderen Organismen.

Darüber hinaus ist dies nicht das erste Mal, dass ein lebensfähiges Virus in Permafrostproben nachgewiesen wurde. Die Studien, die dieser Arbeit den Weg ebneten, gehen auf das Jahr 2014 zurück, als erstmals festgestellt Pithovirus, dann ein Mollivirus ein Jahr später. Die Möglichkeit solcher Wiederauferstehungen ist also real… Mit welchen Folgen für Fauna und Flora – und uns?

Alle bisher in solchen Proben gefundenen Viren sind riesige DNA-Viren, die betreffen (nach heutigem Wissensstand) nur Amöben (Einzeller). Sie unterscheiden sich daher stark von „klassischen“ Viren (mit viel kleinerem Genom), die beispielsweise Säugetiere befallen, und es ist sehr unwahrscheinlich, dass sie eine Gefahr für den Menschen darstellen.

Wenn einer dieser riesigen Amöben-infizierenden Viren, genannt Acanthamoeba-Polyphaga-MimivirusWar im Zusammenhang mit Lungenentzündung beim Menschen, der kausale Zusammenhang zwischen den beiden ist nicht hergestellt. Aus Permafrostproben gezüchtete Viren scheinen daher selbst keine Gefahr für die öffentliche Gesundheit darzustellen. Aber sie sind nicht die einzigen, die diese gefrorenen Böden seit prähistorischen Zeiten bevölkern: Es gibt auch Wesen, von denen wir wissen, dass sie für unsere Spezies gefährlich sind.

Besorgniserregend ist, dass das Auftauen von Permafrost die Körper von Menschen befreien könnte, die seit Jahrzehnten, wenn nicht Jahrhunderten tot sind, von einer Infektionskrankheit. was könnte das geben verursachenden Erregern die Möglichkeit zur Rückkehr. Und Epidemien fehlen nicht in der Geschichte…

Die Wissenschaftler am meisten beunruhigen sich paradoxerweise im Zusammenhang mit der einzigen menschlichen Krankheit, die dank Impfung weltweit ausgerottet wurde: Pocken. Seine Wiedereinführung, insbesondere in schwer zugängliche Gebiete, könnte zu einer globalen Gesundheitskatastrophe führen. Allerdings gab es 300 Jahre alte Hinweise auf eine Pockeninfektion in in Sibirien begrabenen Leichen nachgewiesen...

Glücklicherweise handelt es sich dabei nur um „partielle genetische Sequenzen“, also Fragmente der Virus-DNA, die zu beschädigt sind, um noch jemanden zu infizieren. Das Pockenvirus überlebt jedoch gut, wenn es unter guten Bedingungen bei -20 °C eingefroren wird, aber nur für ein paar Jahrzehnte – nicht Jahrhunderte.

Auch die Spanische Grippe warf ihren Anteil an Fragen auf. In den letzten zwei Jahrzehnten haben Wissenschaftler tatsächlich die Leichen von Menschen exhumiert, die vor einem Jahrhundert von dieser Pandemie mitgerissen wurden begraben im alaskischen Permafrost und Svalbard, Norwegen. Sein Genom konnte gelesen (sequenziert) werden, aber das Influenzavirus selbst konnte nicht im Labor aus den Geweben der Verstorbenen „gezüchtet“ (wiederbelebt) werden. Grippeviren können jedoch mindestens ein Jahr im Gefrierschrank überleben wahrscheinlich nicht mehrere Jahrzehnte.

[Fast 80 Leser vertrauen dem Newsletter The Conversation, um die wichtigsten Probleme der Welt besser zu verstehen. Abonnieren Sie noch heute]

Bakterien könnten ein größeres Problem darstellen

Während Viren derzeit keine große Bedrohung darstellen, könnten andere Arten von Krankheitserregern, wie Bakterien, jedoch mehr Probleme bereiten.

Im Laufe der Jahre mehrere unerwartete Ausbrüche von Anthrax (oder Milzbrand), verursacht durch Bacillus Anthracis, haben in der Tat insbesondere in Sibirien stattgefunden. Dieses Bakterium kann unsere Spezies infizieren und ist besonders gefährlich für Pflanzenfresser und Nutztiere.

Eine besonders schwere Epidemie ereignete sich demnach im Sommer 2016 im Autonomen Kreis der Jamal-Nenzen und führte zur Tod von 2 Rentieren. Diese Epidemie fiel mit einer besonders heißen Episode im hohen Norden Russlands zusammen… Die bevorzugte Erklärung ist, dass der Erreger nach dem Auftauen des Kadavers eines Tieres freigesetzt wurde, das bis dahin an Kohle gestorben war und im Permafrost gefangen war. Neben den Rentieren mussten mehrere Dutzend Bewohner ins Krankenhaus eingeliefert werden und ein Kind starb.

Alte Anthrax-Hotspots identifiziert, die Rentiere in Sibirien befallen stammt aus dem Jahr 1848. Während dieser Epidemien ist es oft der Verzehr toter Tiere, der beim Menschen Krankheiten verursacht hat.

Andere Hypothesen existieren, um diese Epidemien zu erklären, wie das Stoppen der Anthrax-Impfung und der Rentier-Überbevölkerung.

Auf lokaler Ebene gefährlich für die Bevölkerung, dürften Milzbrand-Epidemien, die durch das Auftauen des Permafrosts ausgelöst werden, auf globaler Ebene dennoch keine schwerwiegenden Folgen haben: Anthrax-Infektion von Pflanzenfressern ist weltweit nach wie vor verbreitet. Daher ist es unwahrscheinlich, dass sie eine Pandemie auslösen.

Wiederaufleben alter Widerstände?

Eine weitere Sorge ist, ob antimikrobiell resistente Organismen durch das Auftauen alter Böden in die Umwelt freigesetzt werden könnten.

Viele Studien haben gezeigt, dass Resistenzgene (gegen Antibiotika usw.) vorhanden sein können in Permafrostproben nachgewiesen. Diese Gene, die Bakterien aneinander weitergeben, ermöglichen es ihnen, gegen Antibiotika resistent zu werden. Dies ist nicht überraschend, da sich viele solcher Gene entwickelt haben von im Boden lebenden Organismen.

Die Umwelt, insbesondere auf Flussebene, ist bereits stark mit verschiedenen resistenten Organismen und Genen kontaminiert. Es ist daher zweifelhaft, dass die Bakterien, die den Permafrost überlebt haben, die Situation auf dieser Ebene ändern werden, zumal die Widerstände, die gestern nützlich waren, heute nicht unbedingt nützlich sind ...

Ermutigende Daten, die uns aber nicht daran hindern, vorsichtig zu sein. Jede neue Studie bringt neue Arten von Viren ans Licht, die der Zeit widerstehen können und in gefrorenen Böden gefangen sind – was uns ermutigt, wachsam zu bleiben, ohne in Katastrophenszenarien zu verfallen, die noch nicht durch wissenschaftliche Fakten befeuert wurden. .

Paul Hunter, Professor für Medizin, University of East Anglia

Dieser Artikel wurde von neu veröffentlicht Das Gespräch unter Creative Commons Lizenz. Lesen Sie dieOriginalartikel.