Jesse Bloom, Virologe am Fred Hutchinson Cancer Research Center, sagte, dass vor der Pandemie die Idee eines neuen Virus, das die Welt erfasst und Millionen von Todesfällen verursacht, hypothetisch plausibel war. Jetzt hat er gesehen, was so ein Virus anrichten kann. (Repräsentativ)
Bei einer Anhörung des Senats zu den Bemühungen zur Bekämpfung von COVID-19 im vergangenen Monat fragte Senator Rand Paul aus Kentucky Dr. Anthony Fauci, ob die National Institutes of Health Forschungen zu Coronaviren in China finanziert hätten.
“Wie Sie wissen, werden bei der Gain-of-Function-Forschung natürlich vorkommende Tierviren entsaftet, um Menschen zu infizieren”, sagte der Senator.
Fauci, der führende Experte für Infektionskrankheiten des Landes, lehnte die Behauptung: „Sen. Paul, bei allem Respekt, Sie liegen völlig und völlig falsch, dass das NIH niemals und auch jetzt keine Gain-of-Function-Forschung im Wuhan Institute finanziert.“
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Dieser Austausch und der wissenschaftliche Jargon im Zentrum davon haben in den letzten Wochen an Bedeutung gewonnen, in der Regel durch Leute, die darauf hindeuten, dass das Coronavirus konstruiert wurde, anstatt von Tieren auf Menschen übergesprungen zu sein, die von den meisten Experten für Coronaviren favorisierte Erklärung. Der Aufruhr hat auch auf eine jahrzehntelange Debatte unter Wissenschaftlern darüber aufmerksam gemacht, ob bestimmte Gain-of-Function-Forschung zu riskant ist, um sie zuzulassen.
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Angeregt durch einige umstrittene Vogelgrippe-Experimente im Jahr 2012 passte die US-Regierung ihre Richtlinien zur Überwachung bestimmter Arten von Krankheitserregerstudien an. Einige Kritiker in der wissenschaftlichen Gemeinschaft sagen jedoch, dass die Richtlinie zu restriktiv ist und ihre Durchsetzung alles andere als transparent war.
Der Einsatz der Debatte könnte nicht höher sein. Zu wenig Forschung zu neu auftretenden Viren lässt uns auf zukünftige Pandemien unvorbereitet zurück. Aber eine zu geringe Beachtung der Sicherheitsrisiken erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass ein experimenteller Krankheitserreger durch einen Unfall aus einem Labor entkommt und einen eigenen Ausbruch verursacht.
Die Abwägung von Risiken und Nutzen der Forschung hat hat sich im Laufe der Jahre als sehr herausfordernd erwiesen. Und jetzt droht die Intensität der Politik und Rhetorik über die Theorie des Laborlecks, detaillierte wissenschaftspolitische Diskussionen an den Rand zu drängen.
„Es wird nur schwieriger, zu einer ernsthaften Debatte zurückzukehren“, sagte Marc Lipsitch, Epidemiologe am Harvard T.H. Chan School of Public Health, die die Regierung aufgefordert hat, ihre Unterstützung der Gain-of-Function-Forschung transparenter zu machen.
In den 1970er Jahren lernten Forscher zum ersten Mal, wie man Gene aus einem Organismus herausbekommt zu einem anderen, um Bakterien dazu zu bringen, menschliches Insulin zu produzieren. Von Anfang an befürchteten Kritiker, dass solche Experimente versehentlich tödliche Krankheitserreger erzeugen könnten, wenn sie aus Labors entkommen.
Das Herumbasteln an Genen ist nicht der einzige Weg, mit dem ein Wissenschaftler einem Organismus neue Fähigkeiten verleihen kann. Forscher können auch evolutionäre Experimente durchführen, bei denen Krankheitserreger in den Zellen einer unbekannten Wirtsart gezüchtet werden. Anfangs replizieren sie sich nicht gut. Aber neue Mutationen können ihnen helfen, sich anzupassen und ihre Leistung allmählich zu verbessern.
Vor einem Jahrzehnt verwendeten Forscher die serielle Passage, wie dieses Verfahren genannt wird, um zu erfahren, wie sich neue Influenza-Stämme entwickeln. Grippestämme beginnen im Darm von Vögeln und schaffen es manchmal, zu einer Form zu mutieren, die sich unter Menschen ausbreiten kann.
Zwei Forscherteams – eines von der University of Wisconsin in Madison und das andere von Erasmus Medical Zentrum in Rotterdam, Niederlande – konzipierte Experimente, um herauszufinden, welche genetischen Mutationen für einen erfolgreichen Sprung vom Vogel zum Menschen unerlässlich waren. Sie injizierten Vogelgrippeviren in die Nase von Frettchen, warteten auf die Vermehrung der Viren und übertrugen die neuen Viren dann auf neue Frettchen. Bald entwickelten sich die Viren, um sich in den Frettchen besser zu vermehren.
Als Ende 2011 die Nachricht von den Experimenten bekannt wurde, explodierte eine Kontroverse. Einige Kritiker sagten, die Forschung sei rücksichtslos und sollte nicht veröffentlicht werden, aus Angst, dass andere Forscher die Arbeit kopieren und versehentlich einen neuen pandemischen Grippestamm freisetzen würden.
Ein Jahr später beschloss das US-Gesundheitsministerium Services hielten ein Treffen ab, um über die sogenannte „Gain-of-Function-Forschung“ nachzudenken. Der Name hat sich durchgesetzt, aber seitdem sind wissenschaftliche Experten zunehmend frustriert.
„Das ist ein schrecklich ungenauer Begriff“, sagt Gigi Gronvall, ein leitender Wissenschaftler am Johns Hopkins Center for Health Security.
Viele Gain-of-Function-Experimente könnten niemals eine existenzielle Bedrohung darstellen; Stattdessen haben sie der Menschheit enorme Vorteile gebracht. Im Jahr 1937 fanden Forscher heraus, dass das Gelbfiebervirus, als es durch Hühnerzellen übertragen wurde, die Fähigkeit verlor, beim Menschen Krankheiten zu verursachen – eine Entdeckung, die zu einem Impfstoff gegen Gelbfieber führte. Ebenso wurden Herpesviren entwickelt, um eine neue eigene Funktion zu erlangen: Krebszellen anzugreifen. Sie sind jetzt eine zugelassene Behandlung für Melanome.
Aber die Vogelgrippe-Experimente ließen Bedenken aufkommen, dass bestimmte Studien zum Funktionsgewinn ein winziges, aber reales Risiko für gefährliche Ausbrüche darstellen könnten. Im Jahr 2014 kündigten US-Beamte an, dass 18 solcher Studien pausiert würden. Die Experimente betrafen nicht nur Influenzaviren, sondern auch die Coronaviren, die SARS und MERS verursachten.
Drei Jahre später führte die Regierung eine neue Richtlinie – den „P3CO-Rahmen“ – für die Erforschung „verstärkter potenzieller Pandemie-Erreger“ ein. Die Regel verlangt von den Agenturen unter dem HHS-Dach, wie dem NIH und seinen verschiedenen Instituten, eine besondere Überprüfung der Stipendienanträge für jede Forschung zu „einer glaubwürdigen Quelle einer potenziellen zukünftigen menschlichen Pandemie“. Im Jahr 2019 gab die Agentur nach einer solchen wissenschaftlichen Überprüfung grünes Licht für den Neustart von zwei Influenza-Projekten, was eine weitere Debatte darüber auslöste, ob ihre Politik gründlich genug war.
Als Paul Fauci letzten Monat befragte, führte er eines der am häufigsten zitierten Beispiele für die Gain-of-Function-Forschung an, eine Studie über Coronaviren, die von Ralph Baric an der University of North Carolina durchgeführt wurde und 2015 in Nature Medicine veröffentlicht wurde Zhengli, der Direktor des Wuhan Institute of Virology, Baric und seine Kollegen haben aus einem bestehenden ein neues Coronavirus aufgebaut. Die gesamte Arbeit wurde im Labor in North Carolina durchgeführt, und weder Zhengli noch Mitglieder ihres Labors nahmen daran teil.
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Das resultierende sogenannte chimäre Virus sei nicht pathogener als das elterliche Virus, sagte Baric. “Diese Arbeit wurde von der NIH genehmigt, wurde von Experten begutachtet, P3CO überprüft und genehmigt”, schrieb Baric letzten Monat in einer E-Mail. Die Arbeit „beinhaltete auch einen ganz anderen Beta-Coronavirus-Stamm als den, der COVID-19 verursacht“, sagte er und wurde aufgrund des jeweiligen Stamms als risikoarm eingestuft.
In der Arbeit sagte er und seine Kollegen warnten andere vor ähnlichen Forschungen. „Das Potenzial zur Vorbereitung und Eindämmung zukünftiger Ausbrüche muss gegen das Risiko der Entstehung gefährlicherer Krankheitserreger abgewogen werden“, schrieben sieDie P3CO-Politik weist laut David Relman, Mitglied des US-amerikanischen National Science Advisory Board for Biosecurity und Mikrobiologe an der Stanford University, einen erheblichen Mangel auf: Sie gilt nur für das Bewilligungsverfahren in Agenturen, die Teil des HHS sind. Zuschüsse von der National Science Foundation, dem Pentagon oder anderen Behörden könnten gefährliche Forschung beinhalten und auch Aufsicht erfordern, sagte er. Dann ist da noch die heiklere Frage der privaten Forschung.
Relman hat auch das Verfahren der Regierung zur Überprüfung und Genehmigung von Gain-of-Function-Forschung kritisiert. Auf einer Beiratssitzung im Januar 2020 wandte er sich gegen die fehlenden Informationen zur Genehmigung von zwei Forschungsanträgen.
Rozanne Sandri-Golin, Chefredakteurin des Journal of Virology, eine Wissenschaftlerin, die sich mit dem Herpesvirus beschäftigt, und ein Vorstandsmitglied, sagte, Relman habe ein starkes Argument für den Mangel an Transparenz im Bewilligungsverfahren. Dem Vorstand wurde mitgeteilt, dass ein Komitee die Entscheidung getroffen habe, aber „ihre Namen wurden nicht veröffentlicht, ihr Hintergrund wurde nicht veröffentlicht und das Verfahren, das sie verwendet haben, um zu entscheiden, ob es in Ordnung ist, jetzt mit dieser Forschung fortzufahren“ war nicht klar definiert“, sagte sie.
Die Geheimhaltung des Screening-Prozesses war laut Angela Rasmussen, Virologin an der Vaccine and Infectious Disease Organization der University of Saskatchewan, die zu dieser Zeit in den USA forschte, der besorgniserregendste Teil der staatlichen Aufsicht über potenziell gefährliche Forschung. „Es ist nicht klar, wie sie entscheiden, was ein akzeptabler Funktionsgewinn ist und was nicht“, sagte sie.
Die „Sternenkammer“-Natur des Prozesses war jedoch nicht das größte Problem, sagte Richard Ebright, Molekularbiologe an der Rutgers, der State University von New Jersey, der auch einer der lautstärksten Befürworter der Laborlecktheorie war. und ein langjähriger Verfechter einer strengeren Kontrolle der Forschung zu gefährlichen Krankheitserregern. Ein noch größeres Problem sei, sagte er, dass die Gain-of-Function-Forschung einfach nicht in Übereinstimmung mit der von HHS aufgestellten Richtlinie überprüft wurde, zu der auch das von Fauci geführte National Institute of Allergy and Infectious Diseases gehört.
< p>Die ideale Lösung, sagte er, wäre die Schaffung eines unabhängigen Gremiums, das die Aufsicht über die Forschung zu gefährlichen Krankheitserregern übernimmt, ähnlich wie es die Nuklearaufsichtskommission für Studien zu radioaktiven Materialien tut.
In den Vereinigten Staaten „gibt es keine Vorschriften oder Vorschriften zur biologischen Sicherheit, die Gesetzeskraft haben“, sagte er. „Und das steht im Gegensatz zu allen anderen Aspekten der biomedizinischen Forschung.“ Es gibt z. B. für Experimente mit Menschen, Wirbeltieren, radioaktiven Materialien und Lasern durchsetzbare Regeln, aber keine für die Forschung mit krankheitserregenden Organismen.
Relman, der auch die Notwendigkeit einer unabhängigen Regulierung befürwortet, warnte davor, dass rechtliche Beschränkungen im Gegensatz zu Richtlinien oder flexibleren Regelungen ebenfalls Probleme aufwerfen könnten. “Das Gesetz ist schwerfällig und langsam”, sagte er. An einem Punkt in der Entwicklung von Gesetzen zur biologischen Kriegsführung verbot beispielsweise der Kongress den Besitz von Pocken. Aber die Sprache der Regel, sagte Relman, schien auch den Besitz des Impfstoffs aufgrund seiner genetischen Ähnlichkeit mit dem Virus selbst zu verbieten. „Zu versuchen, es zu reparieren, hat ewig gedauert“, sagte er.
Die aktuelle HHS-Richtlinie bietet auch nicht viele Leitlinien für die Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern in anderen Ländern. Einige haben unterschiedliche Richtlinien zur Gain-of-Function-Forschung, während andere überhaupt keine haben.
Gronvall von Johns Hopkins argumentierte, dass die US-Regierung nicht vorschreiben kann, was Wissenschaftler in anderen Teilen der Welt tun. „Man muss sich selbst verwalten“, sagte sie. „Du kannst nicht auf jedermanns Schulter sitzen.“
Selbst wenn andere Länder bei der Forschungspolitik zum Gewinnen von Funktionen zu kurz kommen, sollte dies die Vereinigten Staaten nicht davon abhalten, bessere zu entwickeln, sagte Lipsitch. Als Weltmarktführer in der biomedizinischen Forschung könnte das Land mit gutem Beispiel vorangehen. „Die Vereinigten Staaten sind ausreichend zentral“, sagte Lipsitch. „Was wir tun, ist wirklich wichtig.“
Ironischerweise hat die Pandemie die Beratungen über solche Themen auf Eis gelegt. Aber es steht außer Frage, dass das Coronavirus die Form der Debatte beeinflussen wird. Jesse Bloom, Virologe am Fred Hutchinson Cancer Research Center, sagte, dass die Idee, dass ein neues Virus die Welt überschwemmt und Millionen von Todesfällen verursacht, vor der Pandemie hypothetisch plausibel war. Jetzt hat er gesehen, was ein solcher Virus bewirken kann.
“Man muss wirklich sorgfältig über jede Art von Forschung nachdenken, die in Zukunft zu einem solchen Missgeschick führen könnte”, sagte Bloom.
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