Milchkühe stehen am 6. August auf einer Weide außerhalb eines Melkstalls in der Forschungseinrichtung des National Animal Disease Center des US-Landwirtschaftsministeriums in Ames, Iowa.Charlie Neibergall/The Associated Press
Auf den ersten Blick sieht es aus wie ein unscheinbarer Bauernhof. Die Kühe sind auf eingezäunten Feldern verstreut. In der Ferne steht ein Melkstall, daneben parkt ein Traktor. Aber die Leute, die dort arbeiten, sind keine Bauern, und die anderen Gebäude ähneln eher denen einer modernen Universität als denen einer Kuhweide.
Willkommen im National Animal Disease Center, einer staatlichen Forschungseinrichtung in Iowa, wo 43 Wissenschaftler mit Schweinen, Kühen und anderen Tieren arbeiten und sich darum bemühen, den Ausbruch der Vogelgrippe einzudämmen, der sich derzeit unter US-Tieren ausbreitet – und Wege zu finden, ihn zu stoppen.
Besonders wichtig ist die Erprobung eines Impfstoffs für Kühe, der die weitere Ausbreitung des Virus stoppen und dadurch hoffentlich das Risiko verringern soll, dass sich die Krankheit eines Tages unter Menschen weit verbreitet.
Die Einrichtung des US-Landwirtschaftsministeriums wurde 1961 in Ames eröffnet, einer Universitätsstadt etwa 45 Minuten nördlich von Des Moines. Das Zentrum befindet sich auf einem idyllischen, 212 Hektar großen Gelände ein paar Meilen östlich der flachen Innenstadt von Ames.
Es ist ein ruhiger Ort mit einer reichen Geschichte. Im Laufe der Jahre entwickelten Forscher dort Impfstoffe gegen verschiedene Krankheiten, die Schweine und Rinder gefährden, darunter Schweinepest und Brucellose. Und die Arbeit dort während der H1N1-Grippepandemie im Jahr 2009 – damals als „Schweinegrippe“ bekannt – bewies, dass das Virus auf die Atemwege von Schweinen beschränkt war und dass Schweinefleisch unbedenklich verzehrt werden konnte.
Das Zentrum verfüge über die ungewöhnlichen Ressourcen und die Erfahrung, um diese Art von Arbeit durchzuführen, sagte Richard Webby, ein bekannter Grippeforscher am St. Jude Children’s Research Hospital in Memphis.
„Über diese Kapazitäten verfügen viele Orte in den USA nicht“, sagte Webby, der bei der Arbeit an einem Impfstoff für Kühe mit der Einrichtung in Ames zusammengearbeitet hat.
Der Campus besteht aus 93 Gebäuden, darunter ein Hochsicherheitslabor, dessen Äußeres an eine moderne Megakirche erinnert, innen jedoch eine Reihe abgeschotteter Korridore und Räume aufweist, von denen einige infizierte Tiere beherbergen. Dort arbeiten die Wissenschaftler mit gefährlicheren Keimen, darunter der Vogelgrippe H5N1. Es gibt auch ein Gebäude mit drei Stockwerken voller Büros, in dem Tierseuchenforscher untergebracht sind, sowie ein Testzentrum, das eine „für Tiere“-Version der CDC-Labore in Atlanta ist, die seltene (und manchmal beängstigende) neue Infektionen beim Menschen identifizieren.
Auf dem Campus arbeiten etwa 660 Menschen – etwa ein Drittel davon ist dem Zentrum für Tierseuchen zugeordnet, das über ein Jahresbudget von 38 Millionen Dollar verfügt. Sie waren bereits mit einer Vielzahl von Projekten beschäftigt, aber dieses Jahr wurde die Arbeit noch intensiver, nachdem die Vogelgrippe H5N1 unerwartet auf amerikanische Milchkühe übergesprungen war.
„Es ist einfach erstaunlich, wie die Leute einfach in die Gänge kommen und es zum Laufen bringen“, sagte Mark Ackermann, der Direktor des Zentrums.
Das Virus wurde erstmals 1959 entdeckt und entwickelte sich zu einer weitverbreiteten und lebensgefährlichen Bedrohung für Zugvögel und Hausgeflügel. Inzwischen hat sich das Virus weiterentwickelt und wurde in den letzten Jahren bei einer wachsenden Zahl von Tieren nachgewiesen, von Hunden und Katzen bis hin zu Seelöwen und Eisbären.
Trotz der Verbreitung bei verschiedenen Tieren waren Wissenschaftler in diesem Jahr dennoch überrascht, als plötzlich Infektionen bei Kühen nachgewiesen wurden – und zwar im Euter und in der Milch von Milchkühen. Bakterien sind nichts Ungewöhnliches, um Euterinfektionen zu verursachen, aber ein Grippevirus?
„Normalerweise denken wir, dass Grippe eine Atemwegserkrankung ist“, sagt Kaitlyn Sarlo Davila, eine Forscherin in der Einrichtung in Ames.
Ein Großteil der Forschungen zu dieser Krankheit wurde in einem Geflügelforschungszentrum des US-Landwirtschaftsministeriums (USDA) in Athens im US-Bundesstaat Georgia durchgeführt, doch als das Virus bei Kühen auftrat, wurde auch das Zentrum in Ames ins Boot geholt.
Amy Baker, eine Forscherin, die für ihre Forschungen zur Grippe bei Schweinen ausgezeichnet wurde, testet derzeit einen Impfstoff für Kühe. Erste Ergebnisse würden bald erwartet, sagte sie.
USDA-Sprecher Shilo Weir bezeichnete die Arbeit als vielversprechend, aber noch in einem frühen Entwicklungsstadium. Es gibt noch keinen zugelassenen Impfstoff gegen die Vogelgrippe, der auf amerikanischen Geflügelfarmen eingesetzt wird. Weir sagte, dass zwar an Impfstoffen für Geflügel gearbeitet werde, eine solche Strategie jedoch eine Herausforderung sei und keine Garantie für die Ausrottung des Virus bieten würde.
Baker und andere Forscher arbeiten auch an Studien, in denen sie herausfinden wollen, wie sich das Virus zwischen Kühen verbreitet. Diese Arbeit findet in einem Hochsicherheitsgebäude statt, wo Wissenschaftler und Tierpfleger spezielle Atemschutzmasken und andere Schutzausrüstung anlegen.
Im Rahmen der Studie wurden vier einjährige Färsen einem virushaltigen Nebel ausgesetzt und anschließend das Virus in die Zitzen und Euter von zwei Milchkühen gespritzt. Die ersten vier Kühe infizierten sich, zeigten aber kaum Symptome. Die zweiten beiden wurden noch kränker – sie litten unter vermindertem Appetit, verringerter Milchproduktion und gaben dicke, gelbliche Milch.
Die Schlussfolgerung, dass sich das Virus hauptsächlich durch den Kontakt mit Milch verbreitet, die einen hohen Virusgehalt aufweist – und sich dann über gemeinsam genutzte Melkgeräte oder andere Wege verbreiten kann – stimmte mit dem überein, was die Gesundheitsforscher verstanden. Aber diese Arbeit war wichtig, weil es manchmal schwierig war, vollständige Informationen von Milchfarmen zu erhalten, sagte Webby.
„Wir hatten bestenfalls ein paar gute Vermutungen darüber, wie das Virus zirkulierte, aber wir wussten es nicht wirklich“, fügte er hinzu.
Wissenschaftler des US-Landwirtschaftsministeriums führen zusätzliche Arbeiten durch, bei denen sie das Blut von Kälbern, die Rohmilch getrunken haben, auf Anzeichen einer Infektion untersuchen.
Eine vom Iowa-Zentrum und mehreren Universitäten durchgeführte Studie kam zu dem Schluss, dass das Virus wahrscheinlich bereits Monate lang im Umlauf war, bevor es im März in Texas offiziell gemeldet wurde.
Die Studie stellte außerdem eine neue und seltene Genkombination im Vogelgrippevirus fest, die auf die Kühe übergriff. Die Forscher untersuchen derzeit, ob dies die Ausbreitung auf oder zwischen Kühen ermöglichte, sagt Tavis Anderson, der die Studie mitleitete.
Wie dem auch sei, die Forscher in Ames gehen davon aus, dass sie noch jahrelang beschäftigt sein werden.
„Haben sie (Kühe) ihre eigenen, einzigartigen Grippeviren? Kann das Virus von einer Kuh auf Wildvögel übertragen werden? Kann es von einer Kuh auf einen Menschen übertragen werden? Von einer Kuh auf ein Schwein?“, fügte Anderson hinzu. „Das Verständnis dieser Dynamiken ist meiner Meinung nach die herausragende Forschungsfrage – oder eine davon.“
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