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Coronaviren im Fokus: Die Forschungsförderung des BMBF

Forschung zu Coronaviren ist ein etablierter Baustein der BMBF-Förderstrategie zu Infektionserkrankungen. Die erzielten Erkenntnisse, Methoden und Infrastrukturen könnten jetzt ein Sprungbrett zur Erforschung von SARS-CoV-2 werden.

Mikroskopische Ansicht des Coronavirus

Auch das neuartige Coronavirus SARS-CoV-2 gehört mit hoher Wahrscheinlichkeit zu den zoonotischen Krankheitserregern, die ursprünglich aus dem Tierreich stammen.

Naeblys/iStockphoto

Ein neues Coronavirus löst seit Anfang 2020 eine der größten Gesundheitskrisen der modernen Welt aus: Das Virus SARS-CoV-2  und die hiermit verbundene Erkrankung Covid-19 verbreiten sich rasant um die ganze Welt. Die Gefährlichkeit dieser Infektionserkrankung wird durch eine Vielzahl von Todesfällen unterstrichen.

Um das Virus zu bekämpfen, ist die Forschung besonders gefragt. Zwar kann sie auf viele Fragen insbesondere zu Therapie und Impfschutz derzeit noch keine belastbaren Antworten geben. Die Coronavirus-Forschung in Deutschland beginnt jedoch nicht bei „Null“, sondern startet auf einem hohen Niveau: Sie baut auf einem breiten Fundus an Wissen, Techniken und Strukturen auf, der über Jahre erarbeitet wurde. So investiert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) bereits seit 2006 in die Erforschung von Coronaviren. Mit der Förderstrategie zu Infektionserkrankungen wurden grundlegende und bedeutsame Erkenntnisse über diese Viren geschaffen, Spezialmethoden zu ihrer Erforschung etabliert sowie Infrastrukturen zur Infektionsforschung in Deutschland verankert. In der Covid-19-Krise ermöglicht dies nun schnelle Handlungen.

Viele der bereits erzielten Ergebnisse im Kampf gegen SARS-CoV-2 bauen auf der bisherigen Forschungsförderung auf.

So stand bereits unmittelbar nachdem das neue Coronavirus Mitte Januar 2020 identifiziert und seine genetische Struktur veröffentlicht wurde, ein Testverfahren zur Verfügung, mit dem eine Infektion beim Menschen verlässlich nachgewiesen werden konnte. Mithilfe entsprechender Quarantänemaßnahmen können anschließend weitere Ansteckungen erfolgreich verhindert werden.

Die Forschenden konnten zudem sehr schnell nachweisen, dass sich SARS-CoV-2 – im Gegensatz zum bereits bekannten SARS-CoV-1 – nicht nur in der Lunge, sondern bereits im Rachen der Betroffenen vermehrt. Dadurch wird das Virus wesentlich leichter von Mensch zu Mensch übertragen. Auf diesem Wissen bauen die heutigen Schutzmaßnahmen auf.

Die Erkenntnisse über andere Coronaviren helfen den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aber auch bei der Impfstoff- und Therapieentwicklung. So gilt ein Impfstoffkandidat gegen das MERS-Coronavirus beispielsweise als vielversprechender Ausgangspunkt für einen Impfstoff gegen SARS-CoV-2.

Zu diesen Ergebnissen hat der BMBF-Verbund „RAPID“ und das Deutsche Zentrum für Infektionsforschung (DZIF) beigetragen. Weitere Informationen finden Sie auf den Seiten des DZIF.

Covid-19 & SARS-CoV-2: Ursprung im Tierreich?

Auch das neuartige Coronavirus SARS-CoV-2, welches die Erkrankung Covid-19 auslösen kann, stammt mit hoher Wahrscheinlichkeit aus dem Tierreich. Es zählt daher zu den sogenannten „zoonotischen“ Erregern. Etwa zwei Drittel aller Infektionskrankheiten weltweit werden von solchen Erregern verursacht, die zwischen Tier und Mensch übertragbar sind. Die  „Schweine-“ und die „Vogelgrippe“, Ebola-Ausbrüche oder Infektionen durch Zeckenbisse standen bislang beispielhaft für solche Zoonosen. 

Besonders gefährlich werden Zoonosen für den Menschen, wenn die Erreger aufgrund von Mutationen ihren tierischen Wirt nicht mehr benötigen, sondern direkt von Mensch zu Mensch übertragen werden können. Auf SARS-CoV-2 trifft genau dies zu. In nur kurzer Zeit konnte sich das Virus so weltweit verbreiten.

Ein ressortübergreifender Ansatz: Die Forschungsvereinbarung zu Zoonosen

Die Bundesregierung misst der Erforschung zoonotischer Erkrankungen besondere gesellschaftliche, politische und wirtschaftliche Bedeutung bei. Das BMBF hat daher bereits 2006 mit dem Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz und dem Bundesministerium für Gesundheit ressortübergreifend eine gemeinsame Forschungsvereinbarung zu Zoonosen abgestimmt und konzertierte Förderinitiativen auf den Weg gebracht. 2016 wurde diese Forschungsvereinbarung erneuert. Sie wird seither zusätzlich durch das Bundesministerium für Verteidigung unterstützt.

Im Zuge dieser gemeinsamen Initiative etablierte das BMBF 2007 den Förderschwerpunkt „Zoonotische Infektionserkrankungen“. Mit der „Nationalen Forschungsplattform zu zoonotischen Infektionserkrankungen“ und dem „Nationalen Forschungsnetz zoonotische Infektionserkrankungen“ folgten weitere strategische Fördermaßnahmen. Gesamtziel ist es, die Prävention, Diagnose und Therapie zoonotischer Erkrankungen langfristig zu verbessern. Ein wichtiges Ziel ist ebenfalls die Entwicklung konkreter Handlungsempfehlungen für den Öffentlichen Gesundheitsdienst. Von diesen sollen Bürgerinnen und Bürger direkt profitieren. Die Erforschung von Coronaviren ist von Beginn an Bestandteil dieser Förderung.

Forschungsprojekte zu Zoonosen und die Erforschung von Coronaviren

Die Erforschung von Coronaviren ist Teil der Zoonosen-Forschung des BMBF. Insbesondere zwei interdisziplinäre Verbundvorhaben haben Coronaviren vertieft erforscht: Der Verbund „Ökologie und Pathogenese von SARS“ (2007-2014) und seit 2017 der hierauf aufbauende Verbund „RAPID“. Koordinator der Verbünde ist der Virologe Prof. Dr. Christian Drosten (Charité – Universitätsmedizin Berlin, vormals Rheinische Friedrichs-Universität Bonn).

VerbundÖkologie und Pathogenese von SARS“

Im Förderschwerpunkt „Zoonotische Infektionserkrankungen“ erforschte der Verbund „Ökologie und Pathogenese von SARS“ das SARS-Coronavirus-1 und die von ihm ausgelöste Lungenkrankheit SARS. Er lieferte zudem entscheidende Forschungsbeiträge zum MERS-Coronavirus, das während der Projektlaufzeit erstmals auftrat. Das BMBF hat für diese Vorhaben insgesamt 5,6 Mio. Euro bereitgestellt.
 

Verbund „RAPID – Risikobewertung bei präpandemischen respiratorischen Infektionserkrankungen“

Mit Erneuerung der Forschungsvereinbarung 2016 etablierte das BMBF das „Nationale Forschungsnetz zoonotische Infektionserkrankungen“, das auch die Erforschung von Coronaviren fortsetzt. Teil dieses Netzwerks ist der Verbund „RAPID – Risikobewertung bei präpandemischen respiratorischen Infektionserkrankungen“, der das Potenzial von Coronaviren für pandemische Ausbrüche erforscht. RAPID ist eines von sieben Verbundvorhaben und wird seit 2017 mit rund 2,9 Mio. Euro gefördert.

Erforschung von Coronaviren im Deutschen Zentrum für Infektionsforschung   

Seit 2012 werden Infektionskrankheiten im Deutschen Zentrum für Infektionsforschung (DZIF) erforscht. Das DZIF vereinigt Aktivitäten von bundesweit rund 500 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus 35 Institutionen und wird als eines der Deutschen Zentren der Gesundheitsforschung durch das BMBF und die beteiligten Bundesländer gefördert.

In drei Schwerpunkten widmet sich das DZIF der Erforschung neu auftretender Infektionserkrankungen und deren Folgen für den Menschen. Hierzu zählen auch Erkrankungen, die durch eine Infizierung mit Coronaviren ausgelöst werden.

Schwerpunkte des DZIF, in denen Coronaviren erforscht werden

Identifizierung von unbekannten Pathogenen und Ausbruchs-Management

Fokus ist es, Methoden zu entwickeln, um neue Krankheitserreger schnell bestimmen zu können. Dabei werden die Viren genetisch genau beschrieben und ihre Verbreitungs- und Übertragungswege identifiziert. Coronaviren sind Teil des Forschungsspektrums.

Entwicklung von Impfstoffen

In diesem Schwerpunkt wird eine Plattform zur Testung neuer Impfstoffstoffe aufgebaut. Für das MERS-Coronavirus wurde bereits ein Impfstoffkandidat identifiziert und klinisch getestet.

Entwicklung von antiviralen Medikamenten mit Breitbandwirkung

Weil sich Viren schnell verändern können, ist nicht vorhersagbar, wie ein Virus beschaffen sein wird, das künftige Krankheitsausbrüche auslöst. Daher forschen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an breit wirksamen antiviralen Substanzen, die auch gegen bislang unbekannte Viren eingesetzt werden könnten. Hierzu zählen auch Coronaviren.

Die Forschenden des DZIF nutzen diese Strukturen nun zur Bekämpfung des neuen Coronavirus SARS-CoV-2.

Weitere Informationen unter: https://www.dzif.de/de/neu-auftretende-infektionskrankheiten

Internationale Initiativen: Forschung über Ländergrenzen hinweg

Darüber hinaus beteiligt sich das BMBF seit 2017 an der internationalen Initiative „Coalition for Epidemic Peparedness Innovations“ (CEPI). Ziel ist es, Impfstoffe gegen Erreger zu entwickeln, die ein hohes Potenzial für Pandemien besitzen und weltweit Krankheitsausbrüche auslösen könnten. Neben dem Nipah- und dem Lassa-Virus wurde hierbei das MERS-Coronavirus erforscht. Aufbauend auf diesen laufenden Arbeiten hat sich CEPI in enger Abstimmung mit der WHO nun zum Ziel gesetzt, binnen kurzer Zeit einen ersten Impfstoff gegen Sars-CoV-2 in die klinische Erprobung zu bringen.

Außerdem ist das BMBF Gründungsmitglied der „Global Research Collaboration for Infectious Disease Preparedness” (Glopid-R). Diese Initiative vereinigt internationale Forschungsförderer, um im Falle von Epidemien schnell und unkompliziert konzertierte Forschungsantworten initiieren zu können.  Glopid-R hat in Reaktion auf die Covid-19-Pandemie in kurzer Zeit Forschungsprioritäten definiert, auf denen nationale wie internationale Förderprogramme bereits aufbauen. Auch ermöglicht Glopid-R beispielsweise einen Überblick über Förderprogramme und Forschungsprojekte der teilnehmenden Länder zu Covid-19.

 (veröffentlicht am 4. Mai 2020) 

Originalpublikationen (Auswahl)

Corman VM, Landt O, Kaiser M, et al. Detection of 2019 novel coronavirus (2019-nCoV) by real-time RT-PCR. Euro Surveill. 2020;25(3):pii=2000045. https://doi.org/10.2807/1560-7917.ES.2020.25.3.2000045

Wölfel R, Corman VM, Guggemos W, et al. Virological Assessment of Hospitalized Patients With COVID-2019. Nature. 2020 Apr 1. doi: 10.1038/s41586-020-2196-x. Online ahead of print.

Volz A, Kupke A, Song F, et al. Protective Efficacy of Recombinant Modified Vaccinia Virus Ankara
Delivering Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus Spike
Glycoprotein. J Virol. 2015 Aug 89 (16) ):8651-6. doi: 10.1128/JVI.00614-15

Ergebnisse der Gesundheitsforschung

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