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In der Studie berichtet ein internationales Wissenschaftlerteam über die genetischen, klinischen und epidemiologischen Merkmale des Ausbruchs, der durch das Andenvirus, ein Mitglied der Hantavirus-Familie, verursacht wurde. Die Analyse der Gruppe könnte Klinikern und Beamten des öffentlichen Gesundheitswesens bei der Bewältigung von Ausbrüchen anderer Viruserkrankungen mit ähnlichen Übertragungsmustern, einschließlich COVID-19, helfen.

Das Andenvirus wird von wilden Nagetieren übertragen, die in Südamerika beheimatet sind, und Menschen können sich durch den Kontakt mit infizierten Tieren oder deren Ausscheidungen infizieren. Wie andere Hantaviren kann eine Infektion mit dem Andenvirus beim Menschen zu einer schweren und oft tödlichen Atemwegserkrankung führen, dem so genannten Hantavirus Pulmonary Syndrome (HPS). Das Andenvirus ist das einzige Hantavirus, das von Mensch zu Mensch übertragen werden kann. Wer direkt mit einer infizierten Person oder deren Körperflüssigkeiten in Berührung kommt oder sich in unmittelbarer Nähe einer erkrankten Person aufhält, kann sich ebenfalls anstecken. Derzeit gibt es keine zugelassenen Impfstoffe oder Medikamente zur Behandlung der Krankheit.

Laut der Studie, die von Wissenschaftlern des U.S. Army Medical Research Institute of Infectious Diseases (USAMRIID) und der Administracion Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud Dr. Carlos G. Malbran (ANLIS) geleitet wurde, begünstigten große soziale Ereignisse und eine hohe Viruslast bei infizierten Personen die Übertragung des Andenvirus von Mensch zu Mensch während des Ausbruchs. In Zusammenarbeit mit den örtlichen Gesundheitsbehörden haben die Forscher ein nahezu vollständiges epidemiologisches Bild“ erstellt und die spezifischen Übertragungsereignisse für die 34 bestätigten Fälle rekonstruiert. Sie verfolgten den Ursprung des Ausbruchs bis zu einem einzigen Spillover-Ereignis zurück und dokumentierten eine Sterblichkeitsrate von insgesamt 32 Prozent.

Während die Ausbreitung des Andenvirus von Mensch zu Mensch erstmals 1996 beschrieben wurde, war der jüngste Ausbruch die bisher umfangreichste Übertragung des Virus von Mensch zu Mensch. Die genomische Analyse des Teams zeigte eine auffällige Ähnlichkeit zwischen den Sequenzen des Ausbruchs 2018-2019 und 1996. Zu verstehen, welche genomischen „Signaturen“ den Mechanismen entsprechen, die für die Übertragung von Mensch zu Mensch notwendig sind, könnte Wissenschaftlern helfen, neue Therapeutika zur Behandlung von Andenvirus-Infektionen zu entwickeln.

Die Forscher fanden heraus, dass Tröpfchen oder aerosolisierte Viruspartikel die Infektionswege während der umfangreichen Mensch-zu-Mensch-Übertragung des Ausbruchs von 2018-2019 gewesen sein könnten. Sie stellten auch fest, dass die Symptome zwischen 9 und 40 Tagen nach der Infektion auftraten. Die Autoren wiesen jedoch darauf hin, dass es ein enges Zeitfenster für die Infektiosität geben könnte. Die Übertragung erfolgte häufig am ersten Tag des Fieberschubs bei einem infizierten Patienten. Interessanterweise gab es keinen eindeutigen Zusammenhang zwischen den Personen, die das Virus übertrugen, und dem Schweregrad ihrer Erkrankung.

„Diese wichtige Beobachtung weist darauf hin, dass unabhängig vom Schweregrad der Erkrankung alle HPS-Fälle im Hinblick auf ihr Potenzial zur Virusübertragung gleich behandelt werden sollten“, sagte Gustavo Palacios, Ph.D., Mitautor der Studie und Leiter der Abteilung Molekularbiologie am USAMRIID. „Außerdem müssen wir die Bedrohung, die dieses Virus darstellt, neu bewerten. Das Fehlen medizinischer Gegenmaßnahmen, das hohe Ausbreitungspotenzial und die hohe Sterblichkeitsrate sollten Anlass zur Besorgnis geben.“

Diese Erkenntnisse könnten Klinikern und Beamten des öffentlichen Gesundheitswesens helfen, mit künftigen Ausbrüchen umzugehen. Wie bei den Präventivmaßnahmen, die derzeit für COVID-19 praktiziert werden, waren soziale Distanzierung und die Verwendung geeigneter persönlicher Schutzausrüstung wirksam bei der Kontrolle der Übertragung. Darüber hinaus führten die weit verbreitete Rückverfolgung von Kontakten und die Selbstquarantäne zu einem nachweisbaren Rückgang der Übertragung.

„Obwohl weniger als 10 Prozent der Fälle in Krankenhäusern auftraten, darf die Gefahr für Ärzte und Krankenhauspersonal nicht unterschätzt werden“, sagte Dr. Valeria Martinez von ANLIS, Mitautorin der Studie. „Ärzte sollten sich daran erinnern, dass bei dem Ausbruch im Jahr 1996 viele Angehörige des Gesundheitspersonals erkrankten und einige starben, wenn keine angemessene persönliche Schutzausrüstung verwendet wurde.“

Die Autoren der Studie untersuchten auch Zytokine bei den Patienten, um die Art der immunologischen Reaktionen zu bestimmen, die bei Menschen mit HPS durch das Andenvirus auftreten. Zytokine sind Proteine, die bei Immunreaktionen die Kommunikation von Zelle zu Zelle unterstützen. Sie kamen zu dem Schluss, dass es keinen eindeutigen Mechanismus gibt, sondern eher eine breit gefächerte und dysfunktionale Immunreaktion bei den Patienten.

„Wir hoffen, dass wir durch die weitere Erforschung dieser offensichtlichen Dysregulation des Immunsystems unser Wissen darüber erweitern können, wie verschiedene Hantavirus-Spezies das Hantavirus-Lungensyndrom verursachen“, sagte Co-Autor Mariano Sanchez-Lockhart, Ph.D., vom USAMRIID. „Ein besseres Verständnis der Art und Weise, wie unser Immunsystem eine Infektion mit dem Andenvirus bekämpft, wird Klinikern sicherlich helfen, schwere Fälle besser zu behandeln und den Weg für neue therapeutische Maßnahmen zu ebnen.“

Auf der Grundlage ihrer umfassenden Daten bestätigte das Team die Notwendigkeit, die Muster der Entstehung des Andenvirus, der Superverbreitung, der Übertragung von Mensch zu Mensch und der Pathologie zu untersuchen, um die Strategien der öffentlichen Gesundheit zu verbessern. „Das breite Spektrum an Techniken und Fachwissen, das für die Zusammenstellung der Mensch-zu-Mensch-Übertragung und der Super-Spreading-Ereignisse verwendet wurde, könnte auch über die Andenvirus-Ausbrüche hinaus angewandt werden“, sagte Mitautor Peter Larson, Ph.D., vom USAMRIID. „Wir hoffen, dass dieser Ansatz als Modell für künftige Untersuchungen der Übertragung von Mensch zu Mensch und für die Identifizierung von Super-Spreading-Ereignissen dient.“

Die Untersuchungsgrundlage für diese Arbeit wurde laut Palacios vom Center for Genome Sciences des USAMRIID bei Ausbrüchen der Ebola-Viruserkrankung in Westafrika und der Demokratischen Republik Kongo sowie bei der Einschleppung des Zika-Virus in die Vereinigten Staaten aufgebaut und getestet. „Wir sind zwar stolz auf diese Arbeit und unsere Erfolgsbilanz, aber wir glauben, dass dies erst der Anfang ist“, so Palacios. „Ein umfassender Ansatz zur Verfolgung von Spillover-Ereignissen ist ein langfristiges Ziel, das wir jeden Tag anstreben.“

Erste Autoren der Studie sind Valeria Martinez und Daniel Alonso von Administracion Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud Dr. Carlos G. Malbran sowie Nicholas Di Paola und Unai Perez-Sautu vom USAMRIID. Die leitenden Autoren sind Claudia Perandones und Gustavo Palacios.