Oberfläche einer sterbenden Zelle (rot), die mit SARS-COV-2 (gelb) infiziert ist. (NIAID) Eine aktuelle Modellierung Studie malte ein beruhigendes Bild eines Post- Pandemie Zukunft, in der SARS-CoV-2 entwickelt sich im Laufe von „einigen Jahren bis zu einigen Jahrzehnten“ von einem gefährlichen Krankheitserreger zu einer gewöhnlichen Erkältung Coronavirus .
Dieser vorhergesagte Virulenzverlust beruhe, betonen die Autoren, auf einer spezifischen Eigenart des Virus Virus , nämlich dass es bei Kindern selten zu schweren Erkrankungen führt.
Dennoch waren sich viele Experten einig, dass uns die Schlussfolgerung der Autoren nicht im Geringsten überraschen sollte alle Viren „mit der Zeit übertragbarer und weniger pathogen werden“.
Schließlich, so die verführerische Logik, mache es aus evolutionärer Sicht keinen Sinn, dass ein Krankheitserreger dem Wirt schadet, von dem sein Überleben abhängt. Nach dieser Argumentation ist Virulenz kaum mehr als ein vorübergehendes evolutionäres Ungleichgewicht.
Diese bequeme Argumentationskette wurde unsanft durchbrochen die Ankündigung von „einer realistischen Möglichkeit“, dass die neue hoch übertragbare B117-Variante „mit einem erhöhten Sterberisiko verbunden ist“.
Auch wenn die Beweise immer noch zunehmen, deuten erste Schätzungen von Nervtag, der britischen Beratungsgruppe für neue und aufkommende Atemwegsviren-Bedrohungen, darauf hin, dass B117 etwa 30 Prozent tödlicher sein könnte.
Aber vielleicht ist dies eine einzige Ausnahme von einer ansonsten gut beachteten Regel, und wir können dennoch zuversichtlich sein, dass SARS-CoV-2 langsam in der Vergessenheit verschwinden wird. Was ist also der Beweis für diese Ansicht? Und wie sicher können wir vorhersagen, wie die Evolution die Beziehung zwischen einem Krankheitserreger und seinem Wirt prägen wird?
Gesetz der abnehmenden Virulenz
Es war der Bakteriologe und vergleichende Pathologe Theobald Smith (1859-1934), der im späten 19. Jahrhundert mit der Erzählung des „Gesetzes der abnehmenden Virulenz“ begann.
Smith untersuchte in den 1880er Jahren die durch Zecken übertragenen Krankheiten bei Rindern und erkannte, dass die Schwere der Krankheit durch den Grad der vorherigen Infektion bestimmt wurde. Rinder, die wiederholt dem Erreger ausgesetzt waren, litten unter einer deutlich moderateren Erkrankung als Rinder, die zum ersten Mal damit in Berührung kamen.
Smith argumentierte, dass dies daran lag, dass Wirt und Krankheitserreger im Laufe der Zeit eine für beide Seiten vorteilhafte Beziehung eingingen.
Die Geschichte nimmt dann eine deutlich antipodische Wendung.
Im Jahr 1859, dem Jahr, in dem Charles Darwin seine „Big Idea“ veröffentlichte, wurden europäische Kaninchen zum Zweck des Sports nach Australien eingeführt, was verheerende Folgen für die einheimische Flora und Fauna hatte. Nachdem er Louis Pasteurs Angebot zur Messe abgelehnt hatte Delapination Mithilfe der Geflügelcholera als biologisches Bekämpfungsmittel wandte sich das Landwirtschaftsministerium dem Myxomavirus zu, das bei Kaninchen die tödliche, aber sehr artspezifische Krankheit Myxomatose verursacht.
In den 1950er Jahren verbreitete sich das Myxomavirus rasch unter der Kaninchenpopulation. Der Virologe Frank Fenner erkannte die Chancen dieses einzigartigen Experiments dokumentiert wie die Virulenz der Krankheit innerhalb weniger Jahre von 99,5 Prozent Sterblichkeit auf etwa 90 Prozent abnahm. Dies wurde als starker empirischer Beweis zur Unterstützung von Smiths Gesetz der abnehmenden Virulenz angesehen – und ist es gelegentlich immer noch.
Eine Herausforderung für das Gesetz der abnehmenden Virulenz
Etwa zur gleichen Zeit stieß ein talentierter junger australischer Mathematiker namens Robert May auf die Arbeit seines Landsmanns Charles Birch, eines bedeutenden Ökologen, der sich mit der Regulierung von Tierpopulationen beschäftigte. Zusammen mit dem Epidemiologen Roy Anderson leistete May Pionierarbeit bei der Anwendung mathematischer Modelle auf die Ökologie und Entwicklung von Infektionskrankheiten.
In den späten 1970er Jahren hatten May und Anderson die „ Abtausch ' Modell für die Entwicklung der Virulenz – der erste konzeptionelle Rahmen seit 100 Jahren, der das allgemeine Smith-Gesetz der abnehmenden Virulenz in Frage stellt.
Das Kompromissmodell erkennt an, dass die Virulenz eines Krankheitserregers nicht unbedingt die Leichtigkeit einschränkt, mit der ein Krankheitserreger von einem Wirt auf einen anderen übertragen werden kann. Es könnte es sogar verbessern. Ohne die angenommenen evolutionären Kosten für die Virulenz gibt es keinen Grund zu der Annahme, dass die Schwere der Erkrankung mit der Zeit abnehmen wird.
Stattdessen schlugen May und Anderson vor, dass das optimale Virulenzniveau für einen bestimmten Krankheitserreger durch eine Reihe von Faktoren bestimmt wird, wie etwa die Verfügbarkeit anfälliger Wirte und die Zeitspanne zwischen Infektion und Symptombeginn.
Dieser letzte Faktor ist ein zentraler Aspekt der Epidemiologie von SARS-CoV-2. Aufgrund der langen Zeitspanne zwischen Infektion und Tod (sofern es dazu kommt) verfügt SARS-CoV-2 über ein erhebliches Zeitfenster zur Replikation und Ausbreitung, lange bevor es seinen aktuellen Wirt tötet.
Das Kompromissmodell ist mittlerweile weithin akzeptiert. Es wird betont, dass jede Wirt-Pathogen-Kombination einzeln betrachtet werden muss. Es gibt kein allgemeines Evolutionsgesetz, um vorherzusagen, wie sich diese Beziehungen entwickeln werden, und schon gar keine Rechtfertigung dafür, die Unvermeidlichkeit einer verminderten Virulenz hervorzurufen.
Es gibt kaum oder keine direkten Beweise dafür, dass die Virulenz mit der Zeit abnimmt. Während neu aufgetretene Krankheitserreger, wie z HIV und MERS sind oft hochvirulent, das Gegenteil trifft nicht zu. Es gibt viele alte Krankheiten wie Tuberkulose und Gonorrhoe, die heute wahrscheinlich genauso virulent sind wie eh und je.
Eine Änderung der Rahmenbedingungen kann den Trend auch in die andere Richtung treiben. Denguefieber Fieber tritt seit mindestens dem 18. Jahrhundert bei Menschen auf, es wird jedoch angenommen, dass eine immer größere und mobilere menschliche Bevölkerung in den letzten etwa 50 Jahren zu einem deutlichen Anstieg der Virulenz geführt hat.
Sogar der bahnbrechende Fall des Kaninchen-tötenden Myxomavirus ist ungewiss. Nach Fenners frühen Berichten kam es zu kaum einem weiteren Rückgang der Virulenz, möglicherweise ist sie sogar leicht gestiegen.
Plausibel, aber nicht unvermeidlich
Natürlich sind diese Gegenbeispiele für sich genommen kein Beweis dafür, dass die Virulenz von SARS-CoV-2 nicht abnehmen wird. Ein Rückgang der Virulenz ist durchaus plausibel einer von vielen mögliche Ergebnisse im Rahmen des Trade-off-Modells.
Umgekehrt könnten Mutationen gleichzeitig beide Virulenz erhöhen Und Übertragbarkeit durch Erhöhung der Virusreplikationsrate. Obwohl wir auf weitere Beweise warten müssen, um sicher zu sein – und die genauen Mechanismen möglicherweise schwer zu bestimmen sind – deuten die neuen Erkenntnisse rund um die B117-Variante derzeit eher darauf hin erhöhte Sterblichkeit . 
Ed Feil , Professor für mikrobielle Evolution am Milner Center for Evolution, Universität Bath Und Christian Yates , Dozent für Mathematische Biologie, Universität Bath .
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