Das Coronavirus SARS-CoV-2 gehört zu den zoonotischen Krankheitserregern, die ursprünglich aus dem Tierreich stammen. Eine BMBF-geförderte Studie untersucht, inwieweit sich heimische Haus- und Nutztiere infizieren und selber zum Infektions-Überträger werden können.
Können Hunde SARS-CoV-2 übertragen?
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Immer wieder kommt es vor, dass Viren, die eigentlich nur zwischen Wildtieren übertragen werden, auch Menschen infizieren. Besonders gefährlich ist es, wenn sich diese Viren so anpassen, dass sie auch von Mensch zu Mensch übertragen werden und sich pandemisch ausbreiten können. Häufig rufen diese Viren bei den Tieren nur milde Symptome hervor, beim Menschen führen sie allerdings zu lebensbedrohlichen Erkrankungen wie dem Ebolafieber, SARS oder aktuell COVID-19. Wie gelingt es den Viren, diese Mensch-Tier-Barriere zu überwinden? Und können sich auch unsere heimischen Haus- oder Nutztiere mit SARS-CoV-2 infizieren? Kann sich das Virus an diese Tiere anpassen und von Tier zu Tier weiterübertragen werden? Stellen sie dadurch eine mögliche Ansteckungsgefahr für uns Menschen dar?
Infizierte Haustiere
Bei dem Ausbruch der SARS-Pandemie im Jahr 2002/2003 wurde bereits von infizierten Hunden und Katzen berichtet. Auch bei SARS-CoV-2 sind schon einige Haustiere, insbesondere Katzen, positiv auf das Virus getestet worden. Im Projekt ANI-CoV gehen Forschende deshalb der Frage nach, ob diese Tiere, aber auch Nutztiere wie Rinder und Schweine, potentielle Überträger des Virus sind. Die Abteilung Infektionsbiologie des Deutschen Primatenzentrums (DPZ) in Göttingen arbeitet dafür mit der Tierärztlichen Hochschule in Hannover (TiHo) zusammen.
Im Institut für Pathologie der TiHo kultivieren Forschende primäre Zellen aus dem oberen und unteren Respirationstrakt der Tiere - ohne dass ein Tier dafür leiden muss. An diesen Zellkulturen können die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler dann testen, ob und wie effektiv die unterschiedlichen Tierspezies mit SARS-CoV-2 infiziert werden können. „Wir sehen im Mikroskop, ob die Infektion erfolgreich war und sich die Virusproteine von SARS-CoV-2 in den Zellen nachweisen lassen“, sagt Dr. Nadine Krüger. Sie arbeitet am DPZ in der Abteilung Infektionsbiologie und koordiniert das hier vorgestellte Projekt.
Veränderungen der Virus-infizierten Zellen
Aber nicht nur die Anwesenheit von Virusproteinen in den Zellen ist ein wichtiges Indiz für eine Infektion. Wie sich die Zelle nach einer Infektion verändert und wie sich der gesamte Zellverband verhält, gibt Hinweise darauf wie das Virus in den Zellstoffwechel eingreift und sich ausbreitet. Beispielweise können die Zellen aufgrund der Infektion ihre kleinen Härchen, die Zilien verlieren. Mittels dieser Härchen werden in Lunge oder Nase die Keime üblicherweise nach draußen befördert. Ein Verlust könnte demnach dazu führen, dass der Respirationstrakt für Viren und auch andere Erreger angreifbarer wird. Neben den pathologischen Veränderungen, können die Forschenden zudem Rückschlüsse ziehen, welche zellulären Faktoren für den viralen Eintritt in neue Wirtsarten erforderlich sind. Durch ihre Untersuchungen können die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zeigen, welche Tierspezies für eine SARS-CoV-2-Infektion empfänglich sind und möglicherweise als Übertragungswirt zwischen Mensch und Tier dienen könnten.
„Unsere Ergebnisse werden eine Risikoabschätzung ermöglichen und dazu beitragen eine mögliche Übertragung des SARS-CoV-2 zwischen den Arten einzudämmen“, so Krüger.
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung öffnete zu Beginn der SARS-CoV-2 Pandemie das Rapid Response Modul der „Richtlinie zur Förderung eines Nationalen Forschungsnetzes zoonotische Infektionskrankheiten“ für einen Förderaufruf zur Erforschung von COVID-19. Ab dem 3. März 2020 konnten Forschende Anträge stellen, um zum Verständnis des Virus und dessen Ausbreitung beizutragen sowie um therapeutische und diagnostische Ansätze gegen COVID-19 zu entwickeln.