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Volle Kanne nachgefragt: Die vier Postulate des Herrn Koch

Nach dem Fernsehauftritt heute früh bei ZDF "Volle Kanne" erreichten uns viele Email mit Fragen (und auch ein bisschen Fanpost). Eine dieser Fragen war die Folgende:

Sind sie sicher, dass das Virus nach den Koch'schen Postulate isoliert und unter einen Elektronenmikroskop dargestellt werden kann? Könnten sie mir ein Link von dieser sensationellen Studie schicken?

Der Kontext dieser Anfrage ist, dass viele Gegner der Corona-Maßnahmen behaupten, das Virus würde gar nicht existieren, bzw. hätte anhand der Koch'schen Postulate als Erreger von COVID-19 nicht nachgewiesen werden können.

Info: Die Koch'schen Postulate
Der Nachweis eines Krankheitserregers als Ursache einer Erkrankung wurde von Robert Koch und seinem Doktorvater Henle in drei (bzw. vier) Postulaten zusammengefasst:
1. Ein Krankheitserreger muss sich in allen Fällen bei einer bestimmten Krankheit nachweisen lassen, wohingegen er beim Gesunden immer fehlen muss.
2. Der Krankheitserreger muss sich auf Nährböden oder in geeigneter Zellkultur züchten lassen und zwar in Form von Reinkultur.
3. Gesunde Tiere müssen nach der Inokulierung des Erregers die gleiche Krankheit entwickeln.
4. Ausserdem muss die Re-Isolierung des Erregers aus den experimentell infizierten Tieren gelingen.

Diese Frage wurde uns in den vergangenen Monaten immer wieder gestellt: Existiert das Virus wirklich? Kann man beweisen, dass es wirklich Zellen befällt und so der Auslöser für COVID-19 ist?
Hier als Antwort zwei sehr hübsche (falls man das so sagen darf) Bilder aus der Fachliteratur, und in der Tat zwei sensationelle Studien:

Lungenepitelzellen infiziert mit Corona. EM-aufnahme.
Rasterelektronenmikroskop-Aufnahme von mit SARS-CoV-2 infizierten Lungen-Epithelzellen. Die Zellen wurden mit einem Virus-Isolat infiziert und in Reinkultur gezüchtet. Die kugelförmigen Viren sitzen auf "Borsten" - so genannten Cilien, die für gewöhnlich Staub etc. aus der Lunge abtransportieren. Das spinnwebartige Gefelcht im linken Bild ist Schleim. Bild von C. Ehre, Baric and Boucher Laboratories, University of North Carolina School of Medicine. DOI: 10.1056/NEJMicm2023328
Elektronentomogramm des Virus SARS-CoV-2 und 3D-Rekonstruktion
In diesem EM-Tomographie-Experiment in Heidelberg wurde anhand von elektronenmikroskopischen Aufnahmen (wie a) sogar eine 3D-Rekonstruktionen des Virus gemacht (b), welcher in VeroE-Zellen kultiviert wurde. Das Virus-Isolat stammt von einem deutschen COVID-19 Patienten. Bild von Klein et al., Nature 2020 (https://doi.org/10.1038/s41467-020-19619-7).

Elektronenmikroskopische Aufnahmen sowohl aus Lungengewebe, als auch isoliert in aus Kultur, gibt es ungefähr seit März/April 2020.

Noch ein Wort zu den Koch'schen Postulaten

Grundsätzlich sind die Koch'schen Postulate zum Nachweis einer Infektion etwas überholt. Sie stammen aus einer Zeit, in der Wissenschaftler nicht alle Krankheitserreger sichtbar machen konnten, und vorallem auch das Infektionsgeschehen nicht in der Zelle beobachten konnten. (Eine Isolation ist aber immernoch für uns notwendig, zum Beispiel bei der Sequenzierung oder auch, um das Krankheitsgeschehen an der Zelle gut beobachten zu können.) Koch selber widerlegte das dritte Postulat zum Teil selbst - nicht jeder, der Krankheitserreger trägt, muss auch erkranken. Das vielleicht bekannteste Beispiel einer asymptomatischen Trägerin ist "Typhoid Mary". Die Postulate sind darüberhinaus in einer Zeit entstanden, in der man Viren noch nicht kannte - diese lassen sich nur mit Wirtszellen zusammen züchten, da sie diese brauchen, um sich zu vermehren. (Aus diesem Grund sehen viele Wissenschaftler Viren auch nicht als Lebewesen an, weil sie sich nicht allein fortpflanzen können.)

Aber es könnten doch auch Exosomen sein...

Exosomen sind recht kleine Bläschen, die Zellen an ihre Umgebung abgeben, um zum Beispiel Proteine oder Erbgut loszuwerden oder woandershin zu transportieren. Ein Psychiater namens Kaufmann aus den USA hat kürzlich die Theorie aufgestellt, dass Coronaviren, wie die oben abgebildeten, Exosomen sind - und es dementsprechend keine Übertragung von Mensch zu Mensch gibt, weswegen Schutzmaßnahmen unnötig seien.

Tatsächlich sind Exosomen und Viren sich ähnlich: Beide entstehen aus Zellen, tragen Erbmaterial von Zelle zu Zelle und können Proteine enthalten. Allerdings sind Viren in der Lage, Zellen dazu zu bringen, mehr von sich zu produzieren. Sie machen immer und immer wieder gleich aufgebaute Kopien von sich selbst, und das hat oft den Tod der Wirtszelle bzw. des Wirtes zur Folge. Exosomen hingegen können sich nicht kopieren. Sie senden höchstens Signale an andere Zellen, und gehen danach in der neuen Zelle auf. Da in Studien wie den beiden oben genannten klar gezeigt wurde, dass das Coronavirus als Isolat Zellen befällt, sich dort vermehrt und dann in der Lage ist, weitere Zellen zu befallen, handelt es sich um einen Virus. Dementsprechend sind die Schutzmaßnahmen, unter denen wir gerade alle leiden, leider nötig.

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Titelbild: Kolorierte Rastertunnelaufnahme vom NIAID Integrated Research Facility, Fort Detrick, Maryland.

Autor:

Andrea Thorn

Gruppenleiterin @ Institut for Nanostruktur und Festkörperphysik, Universität Hamburg
Dr. Andrea Thorn ist Spezialistin für die Strukturlösung mit kristallographischen Methoden und Kryo-Elektronenmikroskopie. Sie hat in der Vergangenheit zu Programmen wie SHELX, ANODE und (etwas) PHASER beigetragen. Ihre Arbeitsgruppe entwickelt die Diffraktionsdaten-Analysesoftware AUSPEX, ein neuronales Netzwerk zur Sekundärstrukturannotation in Kryo-EM Dichtekarten (Haruspex) und ermöglicht anderen Wissenschaftlern die Lösung schwieriger Strukturen. Andrea hat eine Leidenschaft für […]

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