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GESCHICHTE DER BIOLOGIE

Viruserkrankungen (33)

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Dimitri Iosifovich Ivanovski, Martinus Willem Beijerinck, Friedrich August Johannes Löffler, Frederick William Twort, Bakteriologe Felix Hubert d'Herell, Francis Peyton Rous, John Franklin Enders, Thomas Huckle Weller, Frederick Chapman Robbins.

Die Serumskunde des zwanzigsten Jahrhunderts sparte sich ihre hervorstechendsten Erfolge für den Kampf gegen eine Pasteur und Koch unbekannt gebliebene Art von Mikroorganismen auf. Pasteur war es nicht gelungen, den Erreger der Tollwut zu finden. Er vermutete, dass dieser zwar existiere, aber zu klein sei, um von der damaligen Mikroskopiertechnik sichtbar gemacht zu werden. Darin sollte er recht behalten.

Die Tatsache, dass ein Erreger sehr viel kleiner als gewöhnliche Bakterien sein konnte, zeigte sich bei einer die Tabakpflanze befallenden Krankheit (Tabakmosaikkrankheit). Man wusste, dass der Saft kranker Pflanzen gesunde infizierte, und im Jahre 1892 gelang es dem russischen Botaniker Dimitri Iosifovich Ivanovski (1864-1920), nachzuweisen, dass der Saft kranker Pflanzen auch dann noch infektiös war, wenn er einen Filter durchlaufen hatte, der alle damals bekannten Bakterienarten zurückgehalten hätte. Das wurde 1895 unabhängig davon auch durch den holländischen Botaniker Martinus Willem Beijerinck (1851-1931) entdeckt. Beijerinck nannte den Erreger ein "filtrierbares Virus", wobei virus einfach „Gift“ bedeutete. Das kennzeichnete den Anfang der Virusforschung, der Virologie.

Auch von anderen Krankheiten wurde nachgewiesen, dass sie durch filtrierbare Virusarten verursacht wurden. Der deutsche Bakteriologe Friedrich August Johannes Löffler (1852-1905) zeigte 1898, dass die Maul- und Klauenseuche auf ein Virus zurückzuführen ist, und 1901 zeigte dies Reed für das Gelbfieber. Das waren die ersten nicht bei Pflanzen auftretenden Krankheiten, von denen man eine Virusursache nachweisen konnte. Als Viruserkrankungen wurden auch Kinderlähmung, Fleckfieber, Masern, Mumps, Windpocken, Grippe und die gewöhnliche Erkältung erkannt.

Ein besonderer Fall, bei dem man fast an das Sprichwort „wer andern eine Grube gräbt, fällt selbst hinein“ denken könnte, tauchte in diesem Zusammenhang im Jahre 1915 auf, als der englische Bakteriologe Frederick William Twort (1877-1950) beobachtete, dass einige seiner Bakterienkulturen trübe wurden und sich dann auflösten. Er filterte diese verschwindenden Kulturen, und es zeigte sich, dass im Filtrat etwas enthalten war, das normale Kulturen zur Auflösung veranlasste. Offensichtlich konnten die Bakterien ebenfalls von einer Viruserkrankung befallen und somit die Parasiten selbst das Opfer noch kleinerer Parasiten werden. Der kanadische Bakteriologe Felix Hubert d'Herell (1873-1949) machte unabhängig davon im Jahre 1917 eine ähnliche Entdeckung. Er nannte Bakterien befallende Virusarten „Bakteriophagen“ (Bakterienfresser).

In der Liste der Viruskrankheiten ist der Krebs bis jetzt noch ein Rätsel geblieben. Diese Krankheit ist während des letzten Jahrhunderts immer mehr zum Killer geworden. In dem Maße, in dem anderen Krankheiten Einhalt geboten wird, fordern die noch unbezwungenen (unter ihnen der Krebs) eine größere Zahl an Opfern. Das langsame, unerbittliche Wachsen der Krebsgeschwulst der oft schleichende, schmerzvolle Tod machen den Krebs in unserem Zeitalter zum größten Schrecken der Menschheit.

Während der Anfangserfolge der Theorie der Krankheitserreger hätte man geglaubt, dass sich der bakterielle Ursprung des Krebses herausstellen würde. Man fand jedoch keine Bakterie. Nachdem die Existenz von Viren festgestellt worden war, suchte man auch vergeblich nach einem Krebsvirus. Dies in Verbindung mit der Tatsache, dass Krebs nicht ansteckend war, führte bei vielen Forschern zu der Vermutung, es handele sich bei Krebs um keine durch Krankheitserreger verursachte Krankheit.

Obgleich dies so sein kann, bleibt doch die Tatsache bestehen, dass man bestimmte virusähnliche Gebilde für bestimmte Typen der Krankheit entdeckt hat, ohne einen allgemeinen Virus für die allgemeine Krankheit gefunden zu haben. Im Jahre 1911 untersuchte der amerikanische Arzt Francis Peyton Rous (1879-1970) ein Huhn, das einen „Sarkom“ genannten Tumor hatte. Er entschloss sich unter anderem, das Sarkom auf Viren zu untersuchen. Zu diesem Zweck zerkleinerte undfiltrierte er es und beobachtete, dass das Filtrat in anderen Hühnern Tumore erzeugte.

Das „Rous-Hühnersarkom-Virus“ war ungefähr ein viertel Jahrhundert hindurch das einzige klar überschaubare Beispiel einer Ansteckungsquelle für eine Krebserkrankung. In den 30er Jahren des 20. Jahrhunderts und später wurden weitere Beispiele entdeckt. Trotzdem bleibt die Sache unklar und die Untersuchung des Krebses (Onkologie) ist eine der wesentlichen Arbeitsgebiete der Medizin.

Obgleich die physikalische Natur der Viren nach ihrer Entdeckung noch etwa vierzig Jahre unbekannt blieb, war das keineswegs ein Hindernis, folgerichtige Maßnahmen zur Behandlung von Viruskrankheiten zu ergreifen. Tatsächlich waren ja die Pocken, die erste von der Medizin erfolgreich bekämpfte Krankheit, eine Viruserkrankung. Die Impfung gegen Pocken veranlasst den Körper, Antikörper zu bilden, die in besonderer Weise mit dem Pockenvirus fertig werden, und das ist eine Art serologischer Technik. Wahrscheinlich könnte jede Viruskrankheit durch eine serologische Behandlung bekämpft werden.

Die Schwierigkeit liegt hier im Auffinden einer Virusart, die keine ernsthaften Symptome erzeugt und doch die Bildung der notwendigen Antikörper gegen die bösartigen Viren veranlasst (also eine ähnliche Funktion ausübt wie die Kuhpocken im Fall der Pockenerkrankung). Dieses Verfahren war von Pasteur benutzt worden, um Bakterienkrankheiten zu bekämpfen. Bakterien können aber ohne große Schwierigkeiten gezüchtet und leicht in einer Weise behandelt werden, die eine Erzeugung schwacher Abarten fördert.

Unglücklicherweise kann ein Virus nur in lebenden Zellen existieren, und das erhöht die Schwierigkeit des Problems. So hatte der südafrikanische Mikrobiologe Max Thieler in den dreißiger Jahren des 20. Jahrhunderts dadurch einen Impfstoff gegen das Gelbfieber entwickeln können, dass er mit peinlicher Genauigkeit das Gelbfiebervirus zuerst auf Affen und dann auf Mäuse übertrug. Bei den Mäusen entwickelte es zu einer Enzephalitis (Gehirnentzündung). Nach einer Verpflanzung des Virus von Maus zu Maus übertrug er es schließlich wieder zurück auf Affen. Dabei hatte sich ein in seiner Wirkung gemildertes Virus entwickelt, das nur die schwächsten Gelbfieberanfälle hervorrief, aber gegen die übelsten Arten des Virus immun machte.

In der Zwischenzeit war auch ein lebendes Analogon der Kochschen Nährbrühe durch den amerikanischen Arzt Ernest William Coodpasture (1886-1960) entdeckt worden. Im Jahre 1931 führte er als Nährboden für Viren lebende Hühnerembryonen ein. Wenn dabei der obere Teil der Eischale entfernt wird, dient der Rest als eine natürliche Petrischale. Etwa 1937 wurde durch Theiler ein noch zuverlässigerer Gelbfieberimpfstoff hergestellt, nachdem er eine geschwächte Abart des Virus unter solchen ausgewählt hatte, die in fast zweihundert Übertragungen von Hühnerembryo auf Hühnerembryo gezüchtet waren.

Die spektakulärste Tat der neuen serologischen Technik vollzog sich im Zusammenhang mit der spinalen Kinderlähmung. Das Virus wurde zuerst im Jahre 1908 durch Landsteiner isoliert, der diese Krankheit auch als erster auf Affen übertrug. Affen sind jedoch teure und schwierige Versuchstiere, und die Ermittlung eines wenig schädlichen Virus durch Infektion einer großen Anzahl von Affen ist undurchführbar.

Der amerikanische Mikrobiologe John Franklin Enders (1897-1985) versuchte im Jahre 1948 mit den beiden jungen Mitarbeitern Thomas Huckle Weller (geb. 1915) und Frederick Chapman Robbins (geb. 1916) Viren in zerquetschten, mit Blut getränkten Hühnerembryonen zu züchten. Versuche dieser Art waren schon früher angestellt worden, blieben aber erfolglos (gleichgültig, ob sich das Virus vermehrte oder nicht), weil schnell wachsende Bakterienstämme die Virenkultur überschwemmten. Enders hatte jedoch den Gedanken, das soeben entwickelte Penicillin seinen Kulturen beizugeben. Das hielt die Vermehrung der Bakterien auf, ohne die Viren zu schädigen, und auf diesem Wege gelang ihm die erfolgreiche Züchtung des Mumpsvirus.

Das Verfahren wandte er als nächstes beim Virus der spinalen Kinderlähmung an und hatte im Jahre 1949 wiederum Erfolg. Jetzt war es möglich, das Virus leicht und in genügender Menge zu züchten, sodass man unter Hunderten von Arten nach einer schwachen mit den gewünschten Eigenschaften suchen konnte. Der polnisch-amerikanische Mikrobiologe Albert Bruce Sabin (1906-1993) hatte etwa bis 1957 eine schwache Virusart für jede der drei Abarten der spinalen Kinderlähmung gefunden und erfolgreiche Impfstoffe dagegen herstellen können.

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