Coronavirus -

Coronavirus - "Tonspur Wissen"

Ein Podcast von t-online.de und der Leibniz Gemeinschaft

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00:00:00: Ursula Weidenfeld: Ich bin Ursula Weidenfeld. Die Corona-Pandemie wirft viele neue Fragen in allen Lebensbereichen auf. Hier im Podcast geben Wissenschaftler Antworten und Einschätzungen dazu, jeden Tag ein anderer Wissenschaftler, aus einem anderen Fachbereich, zu einem anderen Thema. Heute wollen wir den Blick über Corona hinaus weiten und uns der Frage stellen, welche möglicherweise viel größeren Risiken für die Gesundheit da draußen lauern und wie wir ihnen begegnen können. Darüber rede ich mit Pierre Stallforth. Er leitet die Gruppe Paläobiotechnologie am Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Biotechnologie in Jena. Herr Stallforth, wenn Sie sagen sollten: Was haben wir aus Corona bisher gelernt? Was ist es aus der Perspektive eines Biotechnologen?

00:00:43: Pierre Stallforth: Ich denke, dass wir insgesamt gelernt haben, dass Infektionskrankheiten nicht unterschätzt werden sollten. Wir wähnen uns heutzutage sehr oft in einer Sicherheit, die eigentlich nicht da ist. Und bei Bakterien zum Beispiel, jetzt nicht wie bei Corona, was eben ein Virus ist, wissen wir, dass viele Bakterien schnell mutieren können. Die können Resistenzen entwickeln und auch diese Resistenzen von anderen Bakterien aufnehmen. Was wir auch bei Corona oder Covid-19 gelernt haben, ist, wie schnell diese Erreger auch sich in der ganzen Welt verbreiten können. Ich denke, dass ist wirklich eine der großen Problematiken, die ich sehe, die Geschwindigkeit, mit der sich Erreger ausbreiten können, und die Problematik von multiresistenten Keimen, die auch in der Zukunft vermutlich zunehmen werden. Das ist etwas, wo ich wirklich große Probleme für die Zukunft sehe.

00:01:38: Ursula Weidenfeld: Dann müssen wir trotzdem am Anfang vielleicht unterscheiden zwischen Viren und Bakterien. Eine Viruserkrankung, das ist das, was wir jetzt gesehen haben oder sehen bei Corona. Bakterielle Erkrankungen und Infektionen sind nicht weniger wichtig. Was ist denn der Unterschied zwischen Bakterien und Viren?

00:01:55: Pierre Stallforth: Viren sind infektiöse Strukturen oder infektiöse Teilchen, die sich nur innerhalb eines Wirtsorganismus, einer Wirtszelle vermehren. Und streng genommen ist ein Virus auch keine Zelle, also die Aspekte, die eine Zelle zu einer Zelle macht oder zu einem Lebewesen machen oder Organismus machen, die fehlen bei Viren. Viren haben keinen eigenen Metabolismus, also keinen Stoffwechsel, sondern die sind wirklich abhängig von einer Wirtszelle und nehmen die Maschinerien, die die Wirtszellen haben für sich her, um sich selber vermehren zu können.

00:02:29: Ursula Weidenfeld: Und im Normalfall würde ein Virus diesen Wirt nicht schädigen, sondern irgendwie versuchen, mit ihm zu leben, und nur dann, wenn ein Virus überspringt aus einer anderen Gattung, zum Beispiel auf den Menschen, nur dann wird er eben wirklich auch zu einer lebenszerstörenden Bedrohung.

00:02:45: Pierre Stallforth: Es gibt verschiedene Interaktionsformen zwischen Zellen und Organismen und Viren, und die können sehr, sehr vielfältig sein. Und natürlich ist es wichtig für die Reproduktion der Viren, dass sie auch irgendwann aus der Zelle rauskommen. Und da wird die Zelle natürlich dann auch geschädigt. Bei Bakterien, das sind tatsächlich Lebewesen. Das sieht man auch daran, dass die meisten Bakterien tatsächlich größer als Viren sind. Das sind wirklich zelluläre Strukturen. Und bei Viren ist es, wenn man das vielleicht so sagen möchte, im Endeffekt nur das Erbgut, um sich selber zu vermehren und eine Hülle darum.

00:03:21: Ursula Weidenfeld: Und bei Bakterien ist es so: Die können nicht nur eigenständig leben, sondern die überdauern auch eigenständig. Und deshalb ist man als Paläobiotechnologe jemand, der Bakterien in alten, in versteinerten, in eingefrorenen Organismen sucht und sie da rausholt. Warum machen Sie das?

00:03:41: Pierre Stallforth: Genau, uns interessiert die Frage: Was finden wir in dem Erbgut von alten Bakterien? Das heißt, wir haben einen Einblick in die Geschichte der Evolution, der Entwicklung von Bakterien. Und wir haben sogar Zugang zu Zahnstein von Neandertalern, also Material, das 70 000 Jahre alt ist, und können da sozusagen einen Blick in die Vergangenheit werfen: Wie haben sich Bakterien verändert? Sind Bakterien vielleicht auch ausgestorben? Gerade durch Veränderungen der Umwelt oder auch in der Gesellschaft sind natürlich Veränderungen auch in der ganzen mikrobiellen Gemeinschaft zu sehen.

00:04:16: Ursula Weidenfeld: Nun mag es ja für jemanden aus der heutigen Zeit beruhigend sein zu wissen, dass auch schon Neandertaler unter Zahnstein gelitten haben. Aber was hilft uns das denn heute? Oder was wären die Antworten, die Sie geben könnten aus Ihrem Überblick über die Menschheitsgeschichte und ihrem Zurechtkommen mit Bakterien? Was können wir da heute von lernen? Oder warum müssen wir das heute wissen?

00:04:39: Pierre Stallforth: Wir können vieles lernen. Wir versuchen auch, einen direkten Nutzen daraus zu ziehen. Zum einen ist es für die Grundlagenforschung wichtig zu sehen, wie Antibiotika oder wie die Produktion von Antibiotika sich im Laufe der Zeit in der Evolution verändert hat und wie auch Resistenzmechanismen oder Resistenzen sich entwickelt haben.

00:05:00: Ursula Weidenfeld: Dazu muss man, glaube ich, wissen, dass Antibiotika die Medikamente oder die Wirkstoffe sind, die gegen bakteriell verursachte Erkrankungen helfen können. Das hilft bei Viren nichts, aber bei Bakterien helfen Antibiotika. Das haben Sie auch herausgefunden oder Sie forschen daran: Die kommen in der Natur auch vor, Antibiotika. Die werden nicht immer künstlich erzeugt, um als Tabletten oder als Medikamente dann eingesetzt zu werden.

00:05:30: Pierre Stallforth: Genau, also Antibiotika sind typischerweise Moleküle oder chemische Verbindungen, die von Mikroorganismen produziert werden und zum Beispiel eine antibakterielle Wirkung haben. Das Paradebeispiel, da nimmt man sehr oft die Penicilline. Penicillin ist eine chemische Verbindung, die von Pilzen der Gattung Penicillium produziert werden. Viele Antibiotika werden aber auch von Bakterien produziert und die, wie Sie sagen, diese Stoffe kommen in der Natur vor, und da werden sie nicht hergestellt, damit wir irgendwelche Infektionskrankheiten heilen können, sondern man vermutet, dass diese Stoffe den produzierenden Organismen irgendwelche Vorteile verschaffen. Man kann sich vorstellen, zum Beispiel ein Bakterium, das im Boden lebt, eine Vielzahl von Mitstreitern hat, andere Bakterien, und sie kämpfen um die gleichen Ressourcen. Dann kann die Produktion von solchen antibakteriellen Stoffen, die selektiv andere Bakterien töten, einen Vorteil verschaffen oder...

00:06:26: Ursula Weidenfeld: Das heißt, dass Antibiotika im Wesentlichen Kommunikations- und Kriegswerkzeuge von Bakterien untereinander sind?

00:06:33: Pierre Stallforth: So kann man das sehen. Da gibt es Hinweise auch, dass sich damit Bakterien schützen gegen Fressfeinde, auch mikrobielle Räuber-Beute-Beziehungen sind bekannt. Und durch diese Verteidigungsstrategien oder Kommunikationsstrategien, ist es den Bakterien möglich, in einer sehr komplexen und vielfältigen Umwelt zu überleben.

00:06:55: Ursula Weidenfeld: Und wenn es so viele davon gibt, warum machen wir uns dann Gedanken darüber, dass zu wenig Antibiotika da sind, um unsere, zum Beispiel, Krankenhauskeime zu bekämpfen?

00:07:05: Pierre Stallforth: Interessanterweise sind — die meisten Antibiotika beruhen auf ähnlichen Wirkstrategien. Also, es ist nicht so, dass wir heutzutage unendlich viele Wirkstrategien haben oder unendlich viele Familien von Antibiotika, sondern eigentlich eine recht überschaubare Anzahl an Antibiotika, an Wirkstrategien oder Antibiotikafamilien haben. Und das andere Problem ist: Bei der Suche nach neuen Antibiotika kommt man oft auf bekannte Antibiotika zurück. Da müssen wir wirklich die Forschung vorantreiben: Wie können wir die Vielfalt an Antibiotika, an chemischen Strukturen, an Wirkmechanismen noch erhöhen, um daraus therapeutischen Nutzen zu haben, insbesondere um resistenzbrechende Antibiotika zu entwickeln?

00:07:52: Ursula Weidenfeld: Weil das Problem ist, dass nicht nur die Menschen inzwischen wissen, welche Antibiotika wirken und welche Sprache die sprechen, sondern die Bakterien wissen es auch und die passen sich an.

00:08:02: Pierre Stallforth: Bakterien sind aufgrund ihrer schnellen Reproduktion — also die Generationszeit von Bakterien ist in der Größenordnung von 30, 40, 50 Minuten bis vielleicht ein paar Stunden, das heißt, sie können sich sehr, sehr schnell vermehren, können auch sehr hohe Anzahlen gewinnen an Bakterien — und dadurch ist die Entwicklung oder die Evolution von Resistenzen sehr, sehr schnell. Hinzu kommt noch ein zweites Problem, und zwar Bakterien können genetisches Material austauschen. Wenn die Gene, die transferiert sind, Resistenzgene sind, dann kann ohne spontane Mutation eben durch den Transfer sehr schnell eine Resistenz entstehen.

00:08:42: Ursula Weidenfeld: Und warum ist es so schwierig, heute dann neue Antibiotika zu finden und zu entwickeln?

00:08:48: Pierre Stallforth: Da spielen viele Faktoren eine Rolle. Auf der einen Seite ist es nicht mehr so lukrativ für Pharma-Unternehmen, antibakterielle Wirkstoffe zu entwickeln, zu produzieren.

00:09:00: Ursula Weidenfeld: Warum nicht? Wir sehen doch jetzt bei einer Krankheit wie Corona, dass ganz offensichtlich für viele Krankheiten ein riesiger Markt da ist und noch ein riesiger Markt, der für neue Medikamente empfänglich wäre.

00:09:11: Pierre Stallforth: Da haben Sie recht. Das ist ein Riesenbedarf da. Aber trotzdem ist der antibakterielle Markt nicht sehr lukrativ. Zum einen liegt es daran, dass die Kosten, die Entwicklungskosten und die Kosten für die Entdeckung neuer Antibiotika, stark ansteigen. Das heißt, um wirklich ein neues, effektives Antibiotikum zu finden, das auch resistenzbrechend ist, sind die Entwicklungskosten sehr hoch. Ein Problem ist, dass wir immer wieder auf bekannte Antibiotika stoßen, die wir vielleicht in den vierziger bis sechziger Jahren gefunden haben. Das sind sozusagen die, die sehr prominent in der Natur vertreten sind. Und andere sind vielleicht ein bisschen versteckter, und das ist eben eine drastische Erhöhung der Forschungskosten. Als weiteres Problem ist, dass wenn man ein neues, potentes Antibiotikum entwickelt hat, dann muss dieses natürlich sparsam eingesetzt werden. Man sollte es idealerweise als Reserveantibiotikum für besonders schwere Fälle aufbewahren, und dann sind natürlich die Verkaufszahlen nicht sehr hoch. Im Idealfall wollen wir eine Vielzahl an Reserveantibiotika haben, die wir dann speziell einsetzen können, wenn — und das sehen wir heutzutage — Bakterien gegenüber allen kommerziell erhältlichen Antibiotika oder fast allen kommerziell erhältlichen Antibiotika resistent geworden sind.

00:10:28: Ursula Weidenfeld: Man würde ja annehmen, dass dafür auch sehr, sehr viel Geld bezahlt wird, wenn es ein solches Antibiotikum gäbe.

00:10:34: Pierre Stallforth: Ja, und das ist auch tatsächlich eine Problematik. Da bin ich kein Experte, aber tatsächlich Marketing, das Pricing, was der Preis von einem Medikament, ein Antibiotikum sein darf, da gibt es Regeln, da gibt es auch Einflüsse, die dazu führen, dass man nicht jeden beliebigen Preis dafür verwenden kann.

00:10:54: Ursula Weidenfeld: Haben Sie denn eigentlich schon mal ein Antibiotikum gefunden in Ihrer Paliäobiotechnologie, das es schon lange gibt, aber das man einfach nicht mehr gesehen hat oder das vielleicht heute auch gar nicht mehr vorkommt?

00:11:06: Pierre Stallforth: Ich denk, was vielleicht auch interessant ist, das ist der Unterschied zwischen Grundlagenforschung und Anwendung. Wir in der Grundlagenforschung sind da ganz am Anfang dieser langen Kette, dieses langen Prozesses. Es interessiert auch nicht nur die Findung von neuen Stoffen, sondern wir wollen tatsächlich auch ein bisschen verstehen: Warum produzieren bestimmte Bakterien diese Verbindung? Wann produzieren sie? Was sind sozusagen die Mechanismen, die dieser ganzen Antibiotika-Produktion zu Grunde liegen?

00:11:33: Ursula Weidenfeld: Da geht es dann am Ende gar nicht um die Frage: Wie begegnet man einer Krankheit, einer Pandemie, einer Infektion? Sondern es ist eben reine wissenschaftliche Neugier, die Sie da treibt.

00:11:42: Pierre Stallforth: Ich denke, dass diese Grundlagenforschung früher oder später immer auch einen Beitrag dazu leisten, wie wir uns Pandemien, Krankheiten, wie wir diesen begegnen können. Also, wenn wir vielleicht historisch zurückgehen: Allein schon die Entdeckung von Bakterien hat ja dazu geführt, dass wir erstmals eine Möglichkeit hatten, diese auch therapieren zu können, die Krankheiten, die diese auslösen. Als wichtiges Beispiel gilt da 1882 die Entdeckung von dem Erreger der Tuberkulose, Mycobacterium tuberculosis, von Robert Koch, der wirklich durch sehr geschickte Experimente, durch eine Vielzahl von Beobachtungen eben dieses Bakterium zurückführen konnte als Erreger der Tuberkulose.

00:12:26: Ursula Weidenfeld: Aber gesehen hat man sie dann erst, als man ordentliche Mikroskope hatte. Und ich glaube, so die Entdeckung hat sich irgendwie im letzten Drittel des 19. Jahrhunderts bis zum ersten Drittel des 20. Jahrhunderts abgespielt. Aber die Frage: Wie therapiert man dann, also wie kann man dann medizinisch dagegen vorgehen? Das ist ja eigentlich die Erfolgsgeschichte des 20. Jahrhunderts gewesen.

00:12:48: Pierre Stallforth: Ich denke, wie bei jeder revolutionären Erkenntnis war auch Robert Koch erst mal nicht auf Zustimmung bei allen getroffen. Er musste auch seine Arbeit erst mal der großen Mehrheit der Wissenschaftler und der Gesellschaft selber so vermitteln, dass diese das auch akzeptieren. Und ich denke, das hat wirklich bis Ende des 19., Anfang des 20. Jahrhunderts gedauert. Und dann sind tatsächlich auch die ersten Ansätze entstanden, um Bakterien zu bekämpfen, um antibakterielle Maßnahmen einzuführen. Vielleicht da ganz interessant, was oft als eine der frühen antibakteriellen Maßnahmen beschrieben wird, ist die Einführung von Salvarsan durch Paul Ehrlich, eine chemische Verbindung, gewesen, die gegen damals den Erreger der Syphilis aktiv war. Und Paul Ehrlich war ein Wissenschaftler, der sich mit Bakterien beschäftigt hat, und er hat gesehen, dass man Bakterien anfärben kann. Es gibt bestimmte Farbstoffe, die färben nur Bakterien, aber nicht das menschliche Gewebe an, und da hat er sich überlegt: Wäre es nicht möglich, dieses Phänomen auszunützen? Und das ist das, was wirklich zum Erfolg geführt hat. Er hat eine Verbindung gemacht, die so selektiv Bakterien angreift, abtötet, aber versucht das menschliche Gewebe weitestgehend intakt zu halten.

00:14:07: Ursula Weidenfeld: Ein Prinzip, das man bis heute verfolgt. Wenn man jetzt im Zusammenhang mit der Corona-Pandemie hört, dass sich ältere Menschen unbedingt noch gegen Lungenentzündung, also gegen Pneumokokken, impfen lassen sollten. Das ist ja dann eine Kombination, wo man sagt: Wir wissen zwar noch nicht, was wir gegen das Virus machen, aber wir können vielleicht gegen die Folgeerscheinungen, also eine Entzündung der Lunge, die durch Bakterien verursacht wird, dagegen etwas tun. Ist das sinnvoll?

00:14:36: Pierre Stallforth: Bei Pneumokokken, wie Sie es gesagt haben, handelt es sich um Bakterien, die unter anderem eine Lungenentzündung auslösen können, und wenn das Immunsystem stark beansprucht oder auch geschwächt ist, dann ist der menschliche Körper natürlich auch besonders empfänglich für diese Bakterien. Und eine Impfung ist eine sehr effektive Präventionsmaßnahme. Und die Pneumokokken-Impfung schützt dabei nicht gegen Covid-19, aber kann eben verhindern, dass die Patienten aufgrund einer Pneumokokken-Lungenentzündung eventuell auch beatmet werden müssten. Und die Ständige Impfkommission am Robert Koch-Institut, auch Stiko genannt, die empfiehlt für alle Personen, die ein erhöhtes Risiko für Pneumokokken haben, auch eine solche Impfung.

00:15:16: Ursula Weidenfeld: Obwohl man ja andere Corona-Infektionen schon hatte, die erstaunlicherweise glimpflicher ausgegangen sind, wie die SARS-Epidemie, die nicht so sehr viele Menschen infiziert hat. Es waren am Ende nur 8000. Die MERS-Epidemie - auch eine Corona-Infektion, die im arabischen Raum grassiert ist. Also, man wusste ja schon, dass da was kommen kann und dass es eben auch massive Auswirkungen haben wird. Gibt es das im bakteriellen Bereich auch?

00:15:44: Pierre Stallforth: Der Unterschied ist bei Bakterien oft die Art und Weise, wie Bakterien übertragen werden. Und je nach Krankheit ist das sicherlich sehr unterschiedlich, je nach Bakterienart. Es gibt viele Bakterien, bei denen die Übertragung sicherlich nicht so schnell und effektiv ist, wie wir es jetzt bei Covid-19 sehen. Deswegen ist die Geschwindigkeit der Ausbreitung bei einigen bakteriellen Krankheiten sicherlich geringer. Aber wir kennen Epidemien und Pandemien, bei denen auch Bakterien durch Tröpfcheninfektion verbreitet werden, wenn wir zum Beispiel an die Pest denken.

00:16:19: Ursula Weidenfeld: Eine bakterielle Erkrankung, die das gesamte Mittelalter und die frühe Neuzeit beherrscht hat mit wirklich großen Pandemie-Zügen.

00:16:26: Pierre Stallforth: Die Pest ist heutzutage tatsächlich auch durch Antibiotika behandelbar oder wenn man sie früh erkennt, also wir hätten da tatsächlich auch Möglichkeiten.

00:16:35: Ursula Weidenfeld: Wenn man jetzt mal ein Strich drunter macht, Herr Stallforth, und sich fragt: Was haben wir aus Corona gelernt? Wir haben gelernt, dass auch die moderne Welt sehr angreifbar und ansteckbar ist. Durch Pandemien haben wir auch gelernt, dass man sozusagen präventiv in Wissenschaft investieren muss, damit man Seuchen, Krankheiten besser begegnen kann. Haben Sie den Eindruck, dass wir da gelernt haben, das zu achten und das dann eben auch zu finanzieren?

00:17:07: Pierre Stallforth: Ich hoffe das. Tatsächlich die Weiterentwicklung, das Vorantreiben von Impfungen, von Antibiotika, aber auch die Grundlagenforschung dazu, die wirklich notwendig ist, um neue Ideen und neue Strategien zu entwickeln, um wirklich kreative Maßnahmen zu finden, wo wir oft in Sackgassen stecken - das ist notwendig, und das muss weiter gefördert werden. Und wir haben wirklich eine große Gemeinschaft an Forscherinnen und Forscher, die wirklich daran arbeiten, die Bekämpfung stark voranzutreiben.

00:17:40: Ursula Weidenfeld: Die dieses Menschheitswissen jetzt auch besser teilen als früher?

00:17:44: Pierre Stallforth: Ich denke, dass das Teilen an sich meines Erachtens immer gut funktioniert hat, gerade was Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler angeht. Der Austausch ist da. Wir haben Konferenzen, wir haben Möglichkeiten, das Wissen zu teilen. Aber ich denke, wie das jetzt auch in der Zeit von Covid-19 passiert ist, ist der Austausch sicherlich noch mal etwas stärker vorangetrieben worden. Ich hoffe, dass wir daraus auch in Zukunft lernen.

00:18:09: Ursula Weidenfeld: Vielen Dank, Herr Stallforth.

00:18:10: Pierre Stallforth: Sehr gerne.

Über diesen Podcast

Der Ausbruch des Coronavirus' hat unser aller Leben schlagartig verändert. In der neuen Staffel vom Podcast "Tonspur Wissen" spricht Moderatorin Ursula Weidenfeld mit einem Top-Wissenschaftler aus dem Netzwerk der Leibniz-Gemeinschaft über die konkreten Veränderungen im Fachbereich und was das für die Zukunft bedeutet.

Weiterhin verfügbar sind 30 Folgen von "Tonspur Wissen" rund um die Auswirkungen des Coronavirus. Es kommen nicht nur Virologen im Podcast zu Wort, sondern auch Psychologen, Historiker, Ökonomen, Politik- und Ernährungswissenschaftler und Experten anderer Fachbereiche. "Tonspur Wissen" ist eine Gemeinschaftsproduktion von t-online.de und der Leibniz-Gemeinschaft.

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von und mit Ursula Weidenfeld & t-online.de

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