Forscher der Washington University School of Medicine haben nach vier Jahrzehnten ein Rätsel um das sogenannte Picobirnavirus gelöst. Die in Nature Microbiology veröffentlichten Ergebnisse vom 29. Oktober 2026 zeigen, dass das weitverbreitete Virus nicht menschliche Zellen infiziert, sondern sich in Darmbakterien vermehrt.
Jahrzehntelang gingen Mediziner und Virologen davon aus, dass es sich bei Picobirnaviren um direkte Erreger menschlicher Magen-Darm-Erkrankungen handelt. Die kleinen doppelsträngigen RNA-Viren wurden erstmals im Jahr 1988 im Stuhl von Patienten mit Durchfall entdeckt und traten häufig gemeinsam mit bekannten Krankheitserregern wie Rotaviren oder Noroviren auf. Da Labore lange Zeit nicht über die passenden Methoden verfügten, um das Virus im Kulturgefäß zu züchten, nahm die Forschung an, dass die Mikroorganismen direkt das menschliche Gewebe attackieren.
Die Entdeckung bei Fadenwürmern und die Suche im Tiermodell
Der Wendepunkt kam durch moderne Sequenzierungstechnologien. Das Team um David Wang an der Washington University stieß auf genetische Spuren von Picobirnaviren, während sie den mikroskopisch kleinen Fadenwürmer Caenorhabditis elegans
untersuchten. Da Viren und Bakterien im Darm vorkommen, stellte das Forschungsteam die entscheidende Frage nach dem wahren Wirt der Viren.
Um diese Hypothese zu überprüfen, setzte Tianyu Gan, Postdoktorand im Labor von Wang, menschliche Stuhlproben in keimfreie Mäuse ein. Auf diese Weise entstand ein funktionierendes Labormodell, in dem sich das Virus aktiv vermehren konnte. Anschließend kultivierte das Team die viralen Populationen in sauerstofffreien Laborschalen mit Darmbakterien.
Der erste Schritt, um zu verstehen, wie sich ein Virus auf die menschliche Gesundheit auswirkt, besteht darin zu verstehen, was es infiziert.
David Wang, Robert C. Packman Professor an der WashU Medicine, via Washu
Da menschliche beziehungsweise tierische Zellen in einer sauerstofffreien Umgebung nicht überleben können, bewies das 20-tägige Wachstum des Virus in den Bakterienschalen, dass es sich in den Mikroben replizierte. Zudem stoppte der Einsatz von Antibiotika, die gezielt die Bakterien abtöteten, auch die Vermehrung des Virus. Mittels molekularer Bildgebung und Zellsortierung identifizierten die Forscher das Virus direkt in einer neu entdeckten Darmbakterienart namens Candidatus Anaerotignum faecalis
.
Bedeutung für die menschliche Gesundheit und den Darm
Die neue taxonomische Einordnung als Bakteriophage ändert die Sichtweise auf den menschlichen Darm grundlegend. Bisher waren weltweit nur zwei weitere Gruppen von RNA-Viren bekannt, die Bakterien befallen. Mit diesem Nachweis etablieren sich die Picobirnaviridae als dritte Klade von RNA-Bakteriophagen.
In der klinischen Forschung wurde das Vorkommen von Picobirnaviren in der Vergangenheit bereits mehrfach mit bestimmten Erkrankungen in Verbindung gebracht. Dazu gehören akuter Durchfall, die Graft-versus-Host-Krankheit nach Stammzelltransplantationen sowie Typ-1-Diabetes. Forscher vermuten nun, dass das Virus zwar keine menschlichen Zellen befällt, aber möglicherweise nützliche Darmbakterien zerstört. Das Absterben dieser Mikroben könnte das empfindliche Gleichgewicht im Verdauungstrakt stören, wodurch schädliche Keime überhandnehmen und Toxine freisetzen.
Gleichzeitig warnen die Wissenschaftler davor, hohe Viruswerte voreilig als alleinige Ursache für diese Krankheiten zu betrachten. Selbst wenn das Virus kein klassischer Krankheitserreger ist, könnte es als wertvoller Biomarker dienen, der auf eine tieferliegende Störung im Darm hinweist.
Zu wissen, dass Picobirnaviren Bakterien infizieren, lenkt unseren Fokus auf das Mikrobiom. Dies eröffnet neue Möglichkeiten, um zu untersuchen, wie diese Viren bakterielle Gemeinschaften im Darm prägen und wie wir sie für zielgerichtete Therapien nutzbar machen könnten.
David Wang, Robert C. Packman Professor an der WashU Medicine, via News Medical
An der Studie waren neben dem Team der Washington University in St. Louis auch Wissenschaftler der Cambridge University Hospitals NHS Foundation Trust beteiligt. Finanziell unterstützt wurde das Projekt unter anderem vom National Institute for Health and Care Research.
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