Wie Blutegel helfen könnten, künftige Coronavirus-Ausbrüche zu verhindern

Zuletzt aktualisiert am 25. Oktober 2024 von Marianne

Verdautes Blut aus den Mägen der Blutegel enthält die DNA von Tieren, von denen sich die Parasiten ernährt haben, und vermittelt so eine Vorstellung von der Vielfalt der Tierwelt in einem Gebiet.

Dies könnte zur Bekämpfung der illegalen Jagd beitragen und damit das Risiko der Übertragung neuartiger Viren von Wildtieren auf den Menschen verringern, wie es das Coronavirus möglicherweise getan hat.

Eine bahnbrechende Methode zur Überwachung von Wildtierpopulationen, die in einem Naturschutzgebiet im Südwesten Chinas entwickelt wurde, könnte ein wichtiges Instrument zur Verhinderung künftiger Virusausbrüche werden – und die Lösung könnte im Darm eines anderen Parasiten liegen.
Mit Hilfe der neuesten Biotechnologie extrahierte ein Team unter der Leitung von Professor Douglas Yu von der britischen Universität East Anglia DNA aus verdautem Blut in den Mägen von Blutegeln, stellte fest, von welchen Tieren sie sich ernährt hatten, und erstellte dann ein Modell der Verteilung von Wildtieren im Ailao Shan-Naturschutzgebiet in der Provinz Yunnan.
Dieselbe DNA-Analysemethode könnte auch zur Untersuchung von Abflusswasser auf Hinweise auf illegale Wildtiere, die auf Märkten konsumiert oder gehandelt werden, eingesetzt werden, sagt Yu.

Das Team brauchte fast fünf Jahre und mehr als 30.000 Blutegel, und nun hoffen sie, dass die Methode zur Bekämpfung des illegalen Handels mit in der Wildnis gefangenen Tieren angewandt wird.

Wildtiere sind ein Reservoir von Viren, die aufgrund ihrer Fähigkeit, das Erbgut schnell zu verändern, regelmäßig auf andere Arten, einschließlich des Menschen, „springen“.
Es wird angenommen, dass das schwere akute Atemwegssyndrom (Sars) von Fledermäusen ausging, bevor das Virus auf Zibetkatzen und dann auf Menschen übersprang.

Es wird vermutet, dass das menschliche Immunschwäche-Virus (HIV) den Sprung vom Schimpansen zum Menschen Anfang bis Mitte des 19. Der Ursprung des 2019 neuartigen Coronavirus ist noch unklar, aber man geht davon aus, dass die Pangoline, das weltweit am häufigsten gehandelte Tier, Teil der Übertragungskette sind. Fledermäuse könnten das Virus an die Schuppentiere weitergegeben haben, bevor diese den Menschen infizierten, sagen Wissenschaftler.
Die Jagd, das Fangen und Essen von Wildtieren bringt den Menschen mit diesen mikroskopisch kleinen Parasiten in Kontakt.

„Wildtiere sind gefährlich. Es ist gefährlich, sie zu fangen, zu handhaben und zu verzehren“, sagt Yu, ein in Amerika geborener Chinese, der auch ein Hauptforscher am Kunming Institut für Zoologie in Yunnan ist.
Yus Fachgebiet ist die Ökologie, ein Zweig der Biologie, der die Wechselwirkungen zwischen lebenden Organismen und ihrer Umwelt untersucht. Er ist ein Pionier bei der Verwendung von Umwelt-DNA (eDNA) in der ökologischen Forschung. eDNA ist die „molekulare Suppe“ aus kleinen DNA-Fragmenten, die verschiedene Tiere in die Umwelt geschüttet haben.

Bis vor kurzem konnte die Biotechnologie diese einzelnen DNA-Stücke in der „Suppe“ nicht trennen, um zu erkennen, von welchen Tieren sie stammen. Aber die neueste Technologie kann mehrere DNA-Moleküle gleichzeitig verarbeiten, und sie ist zu einem mächtigen forensischen Werkzeug geworden.
Ohne die Tiere zu sehen oder zu berühren, kann ihre Anwesenheit aus einer Boden- oder Wasserprobe – oder aus den Resten von verdautem Blut im Magen eines Blutegels – festgestellt werden.
Ein großes Problem ist es, genau zu wissen, was in einem Wald lebt. Kamerafallen können verwendet werden, aber sie nehmen im Allgemeinen keine kleinen Tiere auf. Über das Gelände zu laufen und zu versuchen, Wildtiere zu entdecken, ist arbeitsintensiv und uneffektiv. „Die meisten Tiere wollen nicht gesehen werden“, sagt Yu.
Von Blutsaugern getriebene Blutsauger sind viel besser in der Lage, Tiere im dichten Dschungel zu finden als der Mensch. Sie sind keine wählerischen Fresser – das Blut eines Frosches ist so gut wie das eines Bären. Sie sind auch reichlich vorhanden. Sommerbesucher in den Wäldern von Yunnan leeren ihre Schuhe alle paar Minuten verzweifelt von Blutegeln.
Im Jahr 2015 machte sich Yus Team daran, die Wälder von Yunnan mit den Augen – oder Mägen – von Blutegeln auf Wildtiere zu untersuchen, mit dem Ziel, eine zuverlässige Methode zur Erkennung von Wildtieren aus ihrer DNA im Magen zu entwickeln.
Das 170 km südlich von Kunming gelegene Ailao Shan-Naturreservat ist ungefähr so groß wie Singapur – ein 6 km breiter und 125 km langer Streifen alt gewachsener Wälder, der sich an „eine Kette von oberen Berggipfelhälften“ klammert. Das Reservat ist auf allen Seiten von landwirtschaftlich genutzten Flächen umgeben und „verfügt über einige der besten Wildtiere Chinas, aber es wurde seit 1981 nicht mehr richtig erfasst“, sagt Yu. Die illegale Jagd auf Wildtiere findet dort statt.
Die Wissenschaftler bezahlten Parkwächter, um während ihrer regelmäßigen Patrouillen Blutegel zu sammeln, und deckten zwischendurch das gesamte Gebiet ab.
Yus Team extrahierte DNA aus den Mägen der Blutegel und setzte dann eine ausgeklügelte Statistiksoftware ein, die die verschiedenen DNA-Sequenzen mit den DNA-Sequenzen von Tieren in bestehenden Datenbanken vergleichen konnte, ähnlich wie Gesichtserkennungssoftware ein Bild eines individuellen Gesichts aus einer Millionenmenge abgleicht.
Die Blutegel erwiesen sich als effektiv bei der Aufdeckung der Tiere, die sich in Ailao Shan verstecken. Die DNA von asiatischen Schwarzbären, Sambar-Hirschen, Makaken, Leoparden-Katzen, Serow-Antilopen sowie von zahlreichen Vögeln, Fröschen und Kröten wurde in ihren Mägen nachgewiesen. Die Liste umfasste sowohl gefährdete als auch häufig gejagte Tiere.

Anhand der Daten erstellte Yus Team ein Modell der Verbreitung der Tiere in Ailao Shan.
Die Ergebnisse stimmten eng mit der Biologie der Tiere überein. „Die richtigen Arten wurden an den richtigen Orten gefunden“, sagt Yu. Es wurde auch mit früheren Aufzeichnungen von Tiersichtungen in Ailao Shan geliert. Den Blutegeln konnte man vertrauen.
Am Anfang hatte es jedoch Skepsis gegeben. Kleine Pilotstudien im Jahr 2012 waren vielversprechend, aber ein groß angelegtes Projekt war nie versucht worden.

„Wir haben alles zum ersten Mal gemacht – von der Entwicklung einer effektiven Methode, um die Ranger für ihre Arbeit beim Sammeln von Blutegeln zu bezahlen, bis hin zu molekularen Analysen und statistischen Modellen. Wir mussten eine Menge verschiedener Methoden aneinanderreihen“, sagt Yu.

Das Team musste auch improvisieren. „Normalerweise bräuchte man ein spezialisiertes, ultrareines Labor [um eine Kreuzkontamination mit der DNA anderer Organismen zu vermeiden], aber wir hatten nicht genügend solche Einrichtungen. Ein anderer Ansatz war also die Verwendung neuer Wohnungen, die nie bewohnt wurden und in denen daher wahrscheinlich keine DNA aus anderen Quellen vorhanden ist. Wir mieteten ein paar für jeweils einen Monat in Kunming und richteten UV-Lampen und DNA-Extraktionsgeräte ein“.

Die Ergebnisse waren zeitnah. „Mit einer Coronavirus-Epidemie haben wir sicher nicht gerechnet“, sagt Yu. „Die Regierung sagt nun, dass sie die Märkte für Wildtiere [in China] dauerhaft verbieten und auch gegen den Handel mit Wildtieren vorgehen wird.

Es gibt die Vorstellung der traditionellen chinesischen Medizin, dass wilde Tiere diese Authentizität, diese „Wildheit“ haben, dass es gesund ist, sie zu essen, und dass es einen stärker macht. Wie die aktuelle Epidemie zeigt, ist es genau das Gegenteil

Professor Douglas Yu, Universität von East Anglia

Eine intensive Überwachung der Wildtiere wäre ein wesentlicher Bestandteil der Durchsetzung des Verbots. Zunächst muss die Grundlinie der Tierhäufigkeit festgelegt werden, gefolgt von wiederholten Erhebungen, um die Wirksamkeit der Schutzmaßnahmen zu messen. Yu sagt, dass sein Team „bereit dafür ist … wir haben die Methodik im Vorhinein bereitgestellt. Dieselben Methoden könnten auch bei der Ableitung von Wasser aus Märkten angewandt werden, um Wildtiere zu erkennen.“

Er fügt hinzu, dass die Methode erschwinglich ist. „Die Kosten für jede Umfrage würden einige hunderttausend Yuan betragen. Verglichen mit dem Geld, das in China für viele andere Dinge ausgegeben wird, ist das ein kleiner Betrag.
Yu weist darauf hin, dass die Risiken aus dem Handel und Konsum von Wildtieren nicht nur von China ausgehen.

„Es gibt überall auf der Welt eine Subsistenzjagd. Nur ein kleiner Teil der Chinesen isst Wildtiere, aber da es sich um China handelt, wird aus einem kleinen Anteil eine sehr große Zahl, und diese Verbraucher finanzieren eine Lieferkette von Jägern, Transporteuren und Verkäufern, die sich einer Infektion mit neuartigen Viren aussetzen, von denen einer die diesjährige Coronavirus-Epidemie ausgelöst zu haben scheint.

„In Südostasien wird massiv gejagt, wobei ein Großteil davon den chinesischen Markt beliefert. Ich bin ein wenig überrascht, dass es diesen [neuartigen Coronavirus-Ausbruch] noch nicht gab, wo noch mehr gejagt wird, wie zum Beispiel in Vietnam“, fügt er hinzu.

Es gibt die Vorstellung der traditionellen chinesischen Medizin, dass wilde Tiere diese Authentizität, diese ‚Wildheit‘ haben, dass es gesund ist, sie zu essen, und dass es einen stärker macht. Wie die aktuelle Epidemie zeigt, ist es genau das Gegenteil“, sagt er.

„Am sichersten ist es, wilde Tiere in Ruhe zu lassen, und dann passiert nichts. Kaufen Sie keine Produkte für wilde Tiere, denn dadurch werden viele Menschen für die Jagd und den Umgang mit ihnen bezahlt, und eine weitere Person wird sich anstecken und in Zukunft eine weitere Epidemie auslösen. Die Menschen müssen verstehen, dass der Kauf von Medikamenten für Wildtiere, Fleisch, Knochen, Hörnern, Schuppen und Häuten unser aller Leben und unsere gesamte Wirtschaft gefährdet.