Ebola: Tierversuche zur Erforschung unverzichtbar
Da der Ausbruch des Ebola-Virus in den westafrikanischen Ländern Guinea, Sierra Leone, Nigeria und Liberia derzeit nicht zu stoppen ist und es bisher weder effektive Therapeutika noch Impfstoffe gegen das tödliche Virus gibt, hat die Weltgesundheitsorganisation WHO nun empfohlen, noch nicht zugelassene Wirkstoffe gegen das Virus einzusetzen. Dabei handelt es sich um Substanzen, die sich in Tiermodellen, insbesondere nicht-menschlichen Primaten, als wirksam erwiesen haben, deren Testung für die Anwendung bei Menschen jedoch nicht abgeschlossen wurde. Ebola war im Dezember 2013 in Guinea ausgebrochen. Mitte August 2014 waren bereits 760 Menschen an einer durch Labordiagnostik bestätigten Virusinfektion gestorben, die Sterblichkeitsrate lag bei 55 Prozent. Im selben Zeitraum wurde bei weiteren 857 Menschen eine Ebola-Virus-Infektion als wahrscheinlich angesehen oder zumindest vermutet, 469 der Betroffenen sind verstorben.
Die Arbeit mit dem hochpathogenen Ebola-Virus erfordert die Handhabung von infektiösem Material in Sicherheitslaboratorien der Stufe 4 (S4). Es gibt weltweit nur wenige solcher Laboratorien, was die Erforschung des Virus deutlich erschwert. Auch am Deutschen Primatenzentrum (DPZ) wird an Ebola geforscht. Wissenschaftler der Abteilung Infektionsbiologie unter der Leitung von Prof. Stefan Pöhlmann sind an der Frage interessiert, wie das Ebola-Virus in Zellen eindringt. Da am DPZ kein S4-Labor zur Verfügung steht, setzen sie für ihre Arbeiten virale Vektoren ein, die lediglich das Hüllprotein des Ebola-Virus tragen. Diese künstlichen Partikel spiegeln den infektiösen Eintritt von Ebola-Viren in Zielzellen sehr gut wider, sie können sich jedoch nicht vermehren und bieten daher ein hohes Maß an Biosicherheit.
Dr. Franziska Dahlmann hat im Rahmen ihrer Promotionsarbeit erforscht, welche zellulären Faktoren den Eintritt des Ebola-Virus in Makrophagen fördern. Makrophagen sind Zellen des Immunsystems, deren Befall durch das Ebola-Virus wesentlich zur Virus-Ausbreitung und zu Entwicklung der Ebola-Erkrankung beiträgt. Sie fand heraus, dass das Ebola-Virus mehrere Wirtszellproteine für den Eintritt in Makrophagen nutzt, die an der Erkennung von sterbenden Zellen beteiligt sind. Weitere Experimente müssen nun klären, ob die Inhibition von einem oder mehrerer dieser Proteine die Virus-Ausbreitung im Wirt hemmen kann. Für diese Studien ist letztendlich die experimentelle Infektion von Makaken mit vermehrungsfähigen Ebola-Viren essentiell. Diese Arbeiten können gegenwärtig nur durch internationale Partner mit entsprechender Expertise und mit Zugang zu geeigneten S4-Laboratorien durchgeführt werden: "Makaken sind ein unverzichtbares Tiermodell in der Ebola-Forschung", erklärt Franziska Dahlmann, "nur bei nicht-menschlichen Primaten entwickeln sich Krankheitsverlauf und Symptome ähnlich wie beim Menschen. Daher kann die Wirksamkeit von Medikamenten nur mit Hilfe dieser Tiere umfassend beurteilt werden". Im Gegensatz dazu erkranken Mäuse lediglich nach einer Infektion mit Ebola-Virus-Stämmen, die an die Vermehrung in der Maus adaptiert wurden.
Die grassierende Infektionswelle in Afrika und die wachsende Sorge auf den anderen Kontinenten und bei der Weltgesundheitsorganisation zeigen: Die Forschung an Impfstoffen und Therapeutika gegen Ebola ist wichtig, um einer weiteren Ausbreitung entgegen zu wirken. Wirksame Impfstoffe und Therapeutika sind auf dem derzeitigen Stand der Forschung nur zu erwarten, wenn Infektionsforscher auf nicht-menschliche Primaten als Tiermodell zurückgreifen können.
Die jüngsten Publikationen von DPZ-Mitarbeitern zu Ebola:
Dahlmann, Franziska: Analyse des Eintritts von Ebolaviren in Makrophagen. Hannover, Tierärztliche Hochschule, Dissertation, 2014.
Gerrit Gehring, Katrin Rohrmann, Nkacheh Atenchong, Eva Mittler, Stephan Becker, Franziska Dahlmann, Stefan Pöhlmann, Florian W. R. Vondran, Sascha David,Michael P. Manns, Sandra Ciesek and Thomas von Hahn: The clinically approved drugs amiodarone, dronedarone and verapamil inhibit filovirus cell entry. J Antimicrob Chemother 2014; 69: 2123-2131
Kerstin Gnirß, Marie Fiedler, Annika Krämer-Kühl, Sebastian Bolduan, Eva Mittler, Stephan Becker, Michael Schindler and Stefan Pöhlmann: Analysis of determinants in filovirus glycoproteins required for tetherin antagonism. Viruses. 2014 Apr 9;6(4):1654-71.