Neue Studie: SARS-CoV-2 sprang am Huanan-Markt in Wuhan vermutlich von Wildtieren auf Menschen über

Das Virus hinter COVID-19 scheint erstmals vom in Gefangenschaft gehaltenen Wildtierbestand auf dem Huanan-Meeresfrüchte- und Tiermarkt in Wuhan auf den Menschen übergesprungen zu sein. Eine neue Studie benennt nun konkrete Tierarten, die das Virus wahrscheinlich getragen haben.

Die neue Auswertung – basierend auf metagenomischen RNA-Daten, die kurz nach der Schliessung des Marktes erhoben wurden – stützt zudem die wachsende Beleglage zur Herkunft von SARS-CoV-2.

Hintergrund: Wuhan, frühe Fälle und die Debatte um die Herkunft

Die ersten Warnzeichen traten Ende 2019 in Wuhan auf, der Hauptstadt der chinesischen Provinz Hubei. Neben dem inzwischen geschlossenen Meeresfrüchte- und Tiermarkt befindet sich dort auch das Wuhan Institute of Virology (WIV), an dem Forschende Coronaviren untersucht haben.

Obwohl Studien zeigen, dass SARS-CoV-2 nicht in einem Labor hergestellt wurde, hat sein Auftreten in derselben Stadt wie das WIV Misstrauen geweckt und weitreichende Spekulationen befeuert. Selbst wenn sich das Virus auf natürlichem Weg entwickelt hat, besagt eine verbreitete Hypothese etwa, es könne entkommen sein, nachdem Forschende es in der Wildnis gesammelt hätten.

Für ein Laborleck gibt es jedoch nur wenige Hinweise. Viele Virologinnen und Virologen halten es für deutlich plausibler, dass das Virus auf dem Huanan-Markt von einem der dort gehandelten Säugetiere auf Menschen überging – in einem Umfeld, das für einen zoonotischen Spillover besonders günstig war.

Neue Auswertung der chinesischen CDC-Proben vom Huanan-Markt

Um mehr Klarheit zu gewinnen, wertete ein internationales Forschungsteam Daten aus, die das Chinesische Zentrum für Krankheitskontrolle und -prävention (CDC) Anfang 2020 erhoben hatte.

„Dies ist einer der wichtigsten Datensätze, die es zur Herkunft der COVID-19-Pandemie gibt“, sagt die leitende Autorin der Studie, die Evolutionsbiologin Florence Débarre vom Französischen Nationalen Zentrum für wissenschaftliche Forschung (CNRS).

„Wir sind ausserordentlich dankbar, dass diese Daten existieren und geteilt wurden.“

Ermittlerinnen und Ermittler der chinesischen CDC betraten den Huanan-Markt am Neujahrstag 2020 – nur Stunden nachdem der Markt wegen COVID geschlossen worden war. Obwohl die Tiere zu diesem Zeitpunkt bereits verschwunden waren, nahm das Team Umweltproben.

Zunächst wurden Oberflächen in Ständen abgewischt, in denen Tiere gehalten worden waren. Einige Tage später kehrte das Team zurück, um weitere Stände, Käfige und Transportwagen zu beproben sowie Proben aus Abflüssen und der Kanalisation zu entnehmen.

Ausserdem setzten sie metatranskriptomische Sequenzierung ein, um jede in den Proben nachweisbare RNA-Sequenz aus allen Organismen – sowie einen Teil der DNA – zu erfassen. Diese Daten verglichen sie mit Proben aus frühen SARS-CoV-2-Fällen bis zum 14. Februar 2020.

Das chinesische CDC-Team veröffentlichte seine Ergebnisse 2023 in Nature. Insgesamt lagen mehr als 800 Proben vor. Zwar wurde nicht konkret benannt, welche Tiere als mögliche Zwischenwirte für SARS-CoV-2 infrage kommen, doch die Sequenzierungsdaten wurden in frei zugänglichen Datenbanken bereitgestellt.

Genau das machte die neue Analyse möglich: Die Autorinnen und Autoren erklären, dass sie Tierarten in den Proben identifizierten, indem sie die mitochondrialen Genome genotypisierten.

Débarre fand gemeinsam mit dem Erstautor, dem Mikrobiologen Alexander Crits-Christoph, und weiteren Kolleginnen und Kollegen Hinweise auf das Virus in Ständen, in denen Tiere gehalten worden waren – darunter Marderhunde und Schleichkatzen. In manchen Proben befanden sich sogar genetisches Material von Tieren und SARS-CoV-2 gemeinsam auf einem einzigen Abstrich.

„Viele der zentralen Tierarten waren bereits entfernt worden, bevor die Teams der chinesischen CDC eintrafen, daher können wir keinen direkten Beweis dafür liefern, dass die Tiere infiziert waren“, sagt Débarre.

„Wir sehen in den Umweltproben die DNA- und RNA-Geister dieser Tiere, und einige davon stammen aus Ständen, in denen auch SARS-CoV-2 gefunden wurde“, ergänzt sie. „Genau das würde man in einem Szenario erwarten, in dem es infizierte Tiere auf dem Markt gab.“

Evolutionäre Spuren: Virusgenome aus der Frühphase von COVID-19

Zur Studie gehörte auch eine evolutionäre Auswertung von Virusgenomen aus den ersten Tagen von COVID-19, um wahrscheinliche Vorläufer des Virus zu identifizieren, das die Pandemie auslöste. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass nur wenige, wenn überhaupt, Menschen vor den marktbezogenen Ausbrüchen infiziert waren.

„In dieser Arbeit zeigen wir, dass die mit dem Markt verknüpften Sequenzen mit einem Auftreten am Markt vereinbar sind“, sagt Débarre. „Die Hauptvielfalt von SARS-CoV-2 war von Beginn an auf dem Markt vorhanden.“

Marderhund und Larvenschleichkatze (Paguma larvata) als wahrscheinliche Zwischenwirte

Auf Basis der Befunde erstellten die Autorinnen und Autoren eine kurze Liste von Tierarten, die auf dem Markt am ehesten als Zwischenwirte gedient haben könnten.

Der Gemeine Marderhund (Nyctereutes procyonoides) war den Angaben zufolge das genetisch am häufigsten nachgewiesene Tier in den Proben. Zudem tauchte genetisches Material der Larvenschleichkatze (Paguma larvata) in einem Stand auf, in dem auch RNA von SARS-CoV-2 gefunden wurde.

Beide Arten waren, so die Forschenden, bereits mit dem ursprünglichen SARS-Ausbruch in Verbindung gebracht worden. Ausserdem ist bekannt, dass Gemeine Marderhunde für SARS-CoV-2 anfällig sind.

„Das sind genau die Tierarten, von denen wir wissen, dass sie den ursprünglichen SARS-Coronavirus-Übergang auf den Menschen im Jahr 2002 begünstigt haben“, sagt der Ökologe Michael Worobey von der University of Arizona.

„Das ist das Riskanteste, was wir tun können – Wildtiere, die voller Viren sind, zu nehmen und dann mit dem Feuer zu spielen, indem wir sie mit Menschen in Kontakt bringen, die im Herzen grosser Städte leben, wo die Bevölkerungsdichte es diesen Viren leicht macht, Fuss zu fassen“, ergänzt Worobey.

Bedeutung für weitere Untersuchungen und die Prävention künftiger Pandemien

Auch wenn die neue Studie nicht beweist, dass irgendein Tier mit SARS-CoV-2 infiziert war, liefert sie Hinweise, die künftige Untersuchungen unterstützen könnten – und sie untermauert zusätzlich die Rolle des Huanan-Marktes als Ausgangspunkt von COVID.

„Diese Arbeit fügt der wachsenden Beleglage eine weitere Schicht hinzu, die alle auf dasselbe Szenario hindeutet: dass infizierte Tiere Mitte bis Ende November 2019 in den Markt eingebracht wurden und so die Pandemie auslösten“, sagt der Evolutionsbiologe Kristian Andersen vom Scripps Research Institute in den USA.

Das sei nicht nur für rückblickende Studien zur Herkunft von COVID relevant, sondern auch für die Verhinderung künftiger Pandemien.

„Seit Beginn der Pandemie vor mehr als vier Jahren wurde zwar stärker auf Laborsicherheit geachtet, aber es ist nicht viel geschehen, um die Wahrscheinlichkeit zu senken, dass sich ein zoonotisches Szenario wie dieses erneut ereignet“, sagt Worobey.

Die Studie wurde in Cell veröffentlicht.