Infektionen durch Hantaviren sind selten, aber gefährlich und töten 30–40 % der Infizierten. Wenn Fälle auftreten, benötigen die Gesundheitsbehörden schnelle und detaillierte Informationen über das Virus, um den Stamm und seinen Ursprung zu identifizieren und zu verhindern, dass andere der Krankheit ausgesetzt werden. Die Sequenzierung des gesamten Genoms ist ein wesentlicher Bestandteil dieser Arbeit, obwohl die Genome dieser Viren mit bestehenden Ansätzen nur schwer zu sequenzieren sind.

Eine neue Methode zur Sequenzierung des gesamten Genoms von Hantaviren verbessert die heutigen Strategien zur Identifizierung von Ausbrüchen. Die Mikrobiologin Janet Manson, Ph.D., die die Entwicklung der Methode leitete, stellte sie diese Woche in Washington, D.C. auf der ASM Microbe 2026 vor. Manson ist APHL-CDC Fellow am California Department of Public Health.

Nach Angaben der Centers for Disease Control and Prevention infizieren sich in den Vereinigten Staaten jedes Jahr etwa 30 Menschen mit Hantaviren, und die meisten US-Fälle werden durch das Sin Nombre-Virus verursacht, das von der Hirschmaus übertragen wird. Die Sequenzierung des gesamten Genoms kann Mikrobiologen und Epidemiologen dabei helfen, die Komplexität von Hantaviren besser zu verstehen. Die Kenntnis der Sequenz kann Forschern auch dabei helfen, Infektionen aufzuspüren. „Wenn es einen Ausbruch oder sogar einen Fall gibt, müssen wir wissen, wo diese Person exponiert wurde, damit wir verhindern können, dass andere Menschen exponiert werden“, erklärte Manson.

Die Sequenzierung dieser Hantaviren kann jedoch aufgrund ihrer komplexen Genomstruktur, der hohen genetischen Vielfalt und der oft niedrigen Viruskonzentrationen in menschlichen Proben schwierig sein. Aufgrund dieser Herausforderung sind nur wenige vollständige Genomsequenzen öffentlich verfügbar.

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Um diese Hindernisse zu überwinden, entwickelten Manson und ihre Kollegen zunächst einen Primer – ein kleines Stück genetisches Material, das an das Virus bindet –, das das Genom während der Umwandlung viraler RNA in DNA erkennen und daran binden konnte. Anschließend entwickelten sie eine Methode zur Sequenzierung jedes Genomsegments in einem langen Stück. Bei Proben mit geringer Viruskonzentration fügten die Forscher einen zweiten Schritt hinzu, um die Genomausbeute zu erhöhen. Dieser Ansatz ermöglicht die erfolgreiche Sequenzierung von Proben, die andernfalls zu wenig Virusmaterial für die Analyse hätten.

In Labortests generierte ihr Sequenzierungsansatz Daten zur Sequenzierung des gesamten Genoms von 35 Nagetierproben, die bereits positiv auf das Sin Nombre-Virus getestet worden waren. Und es hat sich in der Praxis bereits als nützlich erwiesen: In einem aktuellen Fall, sagte Manson, konnte sie die Genomsequenz einer infizierten Person mit der eines Nagetiers vergleichen, das in der Nähe des Hauses der Person gefangen wurde. Diese Art von Informationen helfen Wissenschaftlern zu bestätigen, wo Menschen Hantaviren ausgesetzt sind, und werden verwendet, um öffentliche Gesundheitsinterventionen und Aufklärung besser auf die Orte auszurichten, die sie am meisten benötigen.

Manson sagte, sie hoffe, dass das Tool über das kalifornische Gesundheitsministerium hinaus nützlich sein werde. Während andere Staaten höhere Inzidenzraten menschlicher Infektionen aufweisen, fehlen vielen die Ressourcen, um die Sequenzierung des gesamten Genoms für seltenere Viren durchzuführen und aufrechtzuerhalten. Die neue Methode sei im Vergleich zu anderen gängigen Technologien „vergleichsweise kostengünstig in der Einrichtung“. Das Sequenziergerät, das an einen Laptop angeschlossen werden kann, kostet nur etwa 3.000 US-Dollar.

Die Forscher erweitern die Methode nun, um sie auf Hantaviren jenseits von Sin Nombre anzuwenden. Und sie haben Fortschritte gemacht und kürzlich damit das Genom eines Virus ähnlich dem Andenvirus einer Person sequenziert, die letztes Jahr nach Paraguay gereist war.

Wir möchten die Vielfalt der Hantaviren in den USA wirklich besser verstehen und wir möchten in der Lage sein, Marker für die Virusentwicklung zu untersuchen, um zu verstehen, was passiert.“

Janet Manson, Mikrobiologin

Quellen:

American Society for Microbiology