Zebrafisch-Embryos als Clou für Norovirus-Forschung

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Autor: Scho

Wissenschafter aus Singapur sind dabei, ein altes Problem der Virusforschung im Labor zu lösen. Sie haben unter Verwendung von Zebrafisch-Embryos laut eigenen Angaben erstmals eine Methode entwickelt, um Noroviren problemlos zu kultivieren. Das ist die Voraussetzung für die Erforschung der klassischen Erreger von oft massenhaft auftretenden akuten Magen-Darminfektionen.

Der Zebrafisch könnte zum Schlüssel bei der Erforschung des humane Norovirus (HuNoV) werden. Das Virus ist für jährlich geschätzte 684 Millionen Durchfall-Episoden mit rund 212.000 Todesfällen verantwortlich.

„Das humane Norovirus (HuNoV) ist weltweit derzeit die hauptsächliche Ursache für akute Gastroenteritis-Erkrankungen und verursacht jährlich geschätzte 684 Millionen Durchfall-Episoden, die mit rund 212.000 Todesfällen enden. Lange Zeit behinderte das Fehlen eines Systems zum Kultivieren der Erreger im Labor die Erforschung der Viren“, schrieben jetzt Li Dan und seine Co-Autoren von der Universität von Singapur in der Zeitschrift der American Society for Microbiology.

Zwar wurde in jüngerer Vergangenheit ein neues Kultivierungsverfahren entwickelt, doch es beruht auf der Verwendung von Proben aus Darmbiopsien. Material dafür ist laut den Virologen oft schwierig aufzutreiben, die andauernde Vermehrung der Erreger mit dem Verfahren ist kompliziert. Die Kultivierung von Krankheitserregern im Labor, so auch von Viren, ist die Voraussetzung für die Untersuchung von deren Charakteristika sowie für die Entwicklung von Diagnoseverfahren und für die Suche nach Therapeutika.

Modellorganismus Zebrafisch

Das Team unter Li Dan verfiel bei der Suche nach einem besseren und einfacher handhabbaren Verfahren auf einen seit rund drei Jahrzehnten in der Biologie-Forschung etablierten Modellorganismus: Zebrafische. An ihnen wird seit langem beispielsweise die Embryonalentwicklung von Wirbeltieren erforscht. Rund 70 Prozent der Zebrafisch-Gene kommen auch beim Menschen vor. Die Haltung ist einfach. Ein Zebrafisch-Paar kann pro Woche rund 300 Eier produzieren. Daraus entstehen zunächst Embryos. Larven schlüpfen schließlich zwei Tage nach der Befruchtung. Sie sind durchsichtig, was die leichte Beobachtung ihrer Entwicklung bis auf Einzelzellbasis ermöglicht.

Zebrafisch-Embryos: Ein Fisch-Paar kann pro Woche 300 Eier legen, 70 Prozent der Gene des Tieres kommen auch beim Menschen vor.

Die Wissenschafter infizierten sowohl Larven als auch Embryos von Zebrafischen mit drei verschiedenen Genotypen von Noroviren. Schon am ersten Tag nach der Infektion übertraf die Virusausbeute in den Embryos jene nach der Infektion von Larven. In den Embryos hielt die Vermehrung der Noroviren sechs Tage an.

Viren & Speichel

Die Kultivierungsmethode erlaubt offenbar auch längerfristige Studien an Noroviren: Die Wissenschafter konnten die entstandenen Viren bis zu vier Mal hintereinander weiter auf neue Zebrafisch-Embryos übertragen. Die Noroviren zeigten nach Beigabe von Speichel Eigenschaften, wie sie für die Infektion beim Menschen notwendig sind. Bei Bestrahlung mit UV-Licht konnte im Labor klar eine Abhängigkeit von der Strahleneinwirkung belegt werden.

Li Dan: „Das Zebrafisch-Embryo-Modell stellt eine essenzielle Verbesserung der Methoden zum Kultivieren von Noroviren dar. Es ist hoch effizient und robust. Das wird die Forschung rund um Noroviren verbreitern und vertiefen.“ Damit ließen sich neben epidemiologischen Studien beispielsweise auch Desinfektionsparameter etablieren. „Solche Inaktivierungsparameter werden für das Management von Trinkwasser und für die Nahrungsmittelindustrie dringend benötigt, um die Verbreitung der Viren zu verhindern.“

Noroviren sind extrem infektiös, weil sie sowohl durch direkten Kontakt als auch über kontaminierte Nahrungsmittel, Wasser und Luft übertragen werden können. Sie verursachen akute Erkrankungen mit Erbrechen und Durchfall. Oft sind auch Kindergärten oder Schulen mit quasi massenhaft binnen Stunden auftretenden Erkrankungsfällen betroffen.

Die Fachpublikation finden Sie hier.

(APA/red.)

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