In den letzten Jahrzehnten wurden jedes Jahr zwei bis drei neue Viren identifiziert, die noch nie zuvor beim Menschen entdeckt wurden. Diese Zahl ist seit den 1960er Jahren in etwa stabil geblieben, aber nur eine Handvoll davon haben zu globalen Gesundheitskrisen geführt. Einige neue Viren hinterlassen nur sporadische Aufzeichnungen in der medizinischen Literatur und verschwinden dann still und leise in der Vergessenheit, während andere, wie das 1983 entdeckte HIV-1 und das 2020 entdeckte SARS-CoV-2, die Ankunft von AIDS und der neuen Coronavirus-Epidemie ankündigten und zig Millionen Menschenleben forderten.
Ein Forscherteam der Universität Edinburgh in Schottland versucht, eine Schlüsselfrage zu beantworten: Wenn Wissenschaftler bei einem Patienten ein seltenes oder unbekanntes Virus entdecken, wie können sie dann feststellen, ob es sich wahrscheinlich zu einem globalen Gesundheitsnotstand in der Größenordnung von AIDS oder COVID-19 entwickelt? Basierend auf den historischen Erfahrungen der Virusevolution und Epidemiologie sortierten sie systematisch RNA-Viren aus, von denen bekannt ist, dass sie für Menschen infektiös sind, und erstellten einen „Katalog von Hochrisikoviren“, um die Umrisse der nächsten Pandemie zu skizzieren, bevor neue Krankheitserreger auftauchen.
Die meisten der jüngsten großen Pandemien wurden durch RNA-Viren verursacht, deren genetisches Material in Form von RNA und nicht in der häufigeren Form von DNA vorliegt. Bisher wurden Tausende von RNA-Virusarten identifiziert, die potenzielle Gesamtzahl beläuft sich auf Millionen, aber nur 239 von ihnen sind in der Lage, Menschen zu infizieren. Die vom Forscherteam veröffentlichte Datenbank sortierte diese 239 für den Menschen infektiösen RNA-Viren aus und bewertete Schlüsselfaktoren wie Krankheitstyp, Schweregrad und Übertragungsart. Sie wiesen darauf hin, dass es schwierig sein wird, eine globale Pandemie auszulösen, wenn ein Virus nicht kontinuierlich zwischen Menschen übertragen werden kann, selbst wenn es schwere Krankheiten verursachen kann; Im Gegenteil, Viren mit effizienten Möglichkeiten zur Übertragung von Mensch zu Mensch sind die eigentlichen potenziellen Bedrohungen.
Der Übertragungsweg ist einer der Kernindikatoren für die Risikobewertung. Das Virus kann zwischen Menschen durch körperlichen Kontakt, Einatmen virushaltiger Luftpartikel, Kontakt mit Blut oder Kot oder Bisse von Vektorinsekten wie Mücken und Zecken übertragen werden. Etwa zwei Drittel dieser Virenliste sind „zoonotische Viren“, d. h. die Infektion geht überwiegend von Tieren aus und eine Übertragung von Mensch zu Mensch findet nahezu nicht statt. Ein typisches Beispiel ist Tollwut. Diese Tatsache ist in gewisser Weise tröstlich. Viren entwickeln sich jedoch schnell weiter, und die wissenschaftliche Gemeinschaft befürchtet seit langem, dass einige zoonotische Viren die Fähigkeit erlangen werden, sich kontinuierlich unter der menschlichen Bevölkerung auszubreiten. Dies ist einer der Gründe, warum der Vogelgrippe weltweit derzeit große Aufmerksamkeit geschenkt wird. Es ist erwähnenswert, dass es keine bestätigten Fälle gibt, die belegen, dass ein bestimmtes zoonotisches RNA-Virus den Übergang von „nur von Tieren auf Menschen übertragen“ zu „effizient zwischen Menschen übertragen“ abgeschlossen hat. Obwohl Tollwut jedes Jahr weltweit Zehntausende Fälle verursacht, steckt die Tollwut immer noch im Stadium der Übertragung von Tier zu Mensch.
Die wirklich große Bedrohung geht von Viren aus, die sich von Mensch zu Mensch übertragen können. Sobald dieser Virustyp seine Übertragungseffizienz, seine Fähigkeit zur Immunumgehung oder seine Anpassungsfähigkeit an die Umwelt weiter verbessert, kann er die Ausbreitung der Epidemie weiter verstärken, wie eine Reihe neuer mutierter Coronavirus-Stämme. Studien haben darauf hingewiesen, dass diese Viren häufig zunächst in einer Form vom Tier auf den Menschen überspringen, die zwischen Menschen übertragen werden kann. Historisch gesehen geht man davon aus, dass Krankheiten wie Masern, Mumps und Röteln sowie viele Viren, die Erkältungen und Magen-Darm-Infektionen verursachen, auf ähnliche artübergreifende Ereignisse zurückzuführen sind.
Es gibt eine andere Art von Virus, die Wachsamkeit verdient. Sie konnten sich innerhalb der Bevölkerung ausbreiten, verursachen aufgrund ihrer geringen Grundreproduktionszahl (R-Wert) derzeit jedoch nur lokale Ausbrüche. Der sogenannte R-Wert gibt an, wie viele Menschen ein Infizierter durchschnittlich anstecken kann. Reicht dieser Wert nicht aus, um eine weitere Übertragung aufrechtzuerhalten, bricht die Infektionskette natürlich ab. Der R-Wert ist jedoch nicht festgelegt. Wenn das Virus von abgelegenen Dörfern in dicht besiedelte Großstädte gelangt, steigt die Wahrscheinlichkeit einer Übertragung stark an und der R-Wert kann deutlich ansteigen. Ein Beispiel hierfür ist der Ausbruch des Zaire-Ebola-Virus in Westafrika im Jahr 2014. Nachdem sich das Virus von der lokalen Übertragung auf städtische Umgebungen ausgebreitet hatte, löste es einen beispiellosen großflächigen Ausbruch aus.
Eine vom Forschungsteam geführte „Ausbruchsvirenliste“ umfasst derzeit nur ein paar Dutzend Namen, verfügt aber nachweislich über starke Vorhersagemöglichkeiten für Ereignisse im Bereich der öffentlichen Gesundheit. Das Zaire-Ebola-Virus, das Chikungunya-Virus, das Zika-Virus und das durch Mücken übertragene Oropoche-Virus sowie die Affenpocken (DNA-Virus), die in den letzten Jahren in vielen Regionen ausgebrochen sind, waren allesamt frühe Mitglieder dieser Liste und lösten später große regionale oder länderübergreifende Epidemien aus. Gleichzeitig tauchen einige bisher wenig bekannte Viren zunehmend in internationalen Gesundheitsmeldungen auf, beispielsweise das Anden-Hantavirus, das kürzlich einen Ausbruch auf einem Kreuzfahrtschiff verursachte, und das Bandibugyo-Ebola-Virus, das sich derzeit in Zentralafrika ausbreitet.
Diese Daten werden nicht nur zur Verfolgung von Ausbrüchen verwendet, sondern auch zur Ableitung der möglichen Form des „nächsten Pandemievirus“ – eines hypothetischen Krankheitserregers, der von der Weltgesundheitsorganisation und verwandten Behörden häufig als „Krankheit X“ bezeichnet wird. Die COVID-19-Epidemie ist ein typisches Beispiel für diesen Frühwarnansatz. Bereits 2019 wies das Forschungsteam durch Analysen darauf hin, dass hoch übertragbare Viren häufig eng mit einem bekannten Typ von Mensch-zu-Mensch-Übertragungsviren verwandt sind, sie selbst jedoch einen „neuen Zweig“ darstellen, der unabhängig aus dem Tierreich hervorgegangen ist. Diese Beschreibung stimmt in hohem Maße mit dem späteren Auftreten von SARS-CoV-2 überein. Das neue Coronavirus ist dem SARS-Virus von 2003 genetisch sehr ähnlich, wird jedoch als ein weiterer Evolutionszweig angesehen, der unabhängig (oder indirekt) von Fledermäusen abstammt. Erst im Jahr zuvor listete die Weltgesundheitsorganisation das „SARS-ähnliche Coronavirus“ als Kandidaten für „Krankheit“ auf
Im Gegensatz dazu passen das Anden-Hantavirus, das derzeit die Kreuzfahrtschiff-Epidemie verursacht, und das sich derzeit ausbreitende Bandibugyo-Ebola-Virus hinsichtlich der Übertragungseigenschaften und des Wirtsspektrums nicht in das typische Bild einer „globalen Pandemie“. Das Forschungsteam wies jedoch darauf hin, dass das Auftreten eines neuen Virus mit biologischen Eigenschaften, die den Masern ähneln – das heißt extrem ansteckend ist und ein breites Spektrum an anfälligen Menschen betrifft – einen globalen Notfall auslösen könnte, der weitaus schlimmer ist als das neue Coronavirus. Das Risiko dieser Art von hypothetischem Virus besteht darin, dass es nicht nur eine ähnliche Struktur und Übertragungseffizienz wie hochansteckende Viren aufweist, sondern auch neue Mutationen bei der Immunevasion oder pathogenen Mechanismen entwickeln kann, was das Präventions- und Kontrollsystem vor beispiellose Herausforderungen stellt.
Die jüngsten Ausbrüche des Anden-Hantavirus und des Bandibugyo-Ebola-Virus haben eine wichtige Lektion bestätigt: Diese Ausbrüche kursierten wochenlang in den Gemeinden, bevor sie offiziell anerkannt wurden, ebenso wie der COVID-19-Ausbruch. Wenn sich Krankheitserreger heimlich „jenseits des Radars“ verbreiten, überspringt das Präventions- und Kontrollsystem im Anfangsstadium die kritische Zeitspanne, was dem Virus einen wertvollen First-Mover-Vorteil verschafft. Forscher fordern die Länder auf, die Entdeckung und Charakterisierung neuer Viren zu beschleunigen und die Zeitspanne vom Auftreten des ersten abnormalen Falles bis zum Abschluss der Pathogenidentifizierung durch effizientere Überwachungsnetzwerke, Labortestmöglichkeiten und Datenaustauschmechanismen so weit wie möglich zu verkürzen. Sie glauben, dass, wenn das Ziel der „Erkennung, Meldung und Reaktion auf ein neues Virus innerhalb der ersten sieben Tage nach dem Auftreten eines neuen Virus“ erreicht werden kann, damit zu rechnen ist, dass das Ausmaß und die Tödlichkeit der nächsten Pandemie erheblich verringert werden und die langfristigen Auswirkungen auf Leben und Lebensunterhalt verringert werden.