Institut für Mikrobiologie der Bundeswehr

Erregern und Kampfstoffen auf der Spur

Krankheitserreger frühzeitig identifizieren - darauf kam es vor allem beim Kampf gegen Ebola an. Das Institut für Mikrobiologie der Bundeswehr half hierbei mit mobilen Laboren in Westafrika. Hauptsächlich beschäftigt sich das Institut jedoch mit dem Schutz vor biologischen Kampfstoffen.

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Die Inbetriebnahme des mobilen Labors in Afrika erzeugt großes Interesse

Foto: Auswärtiges Amt

Sie sind in olivgrünen, im zivilen Einsatz orangefarbenen Rollkoffern verpackt: die Bestandteile eines mobilen Labors des Instituts für Mikrobiologie, das bei Ebola-Epidemien eingesetzt wurde. Im Notfall kann es problemlos im Passagierflugzeug als Sperrgepäck mitgenommen werden. Betrieben wird das Labor von einem intensiv ausgebildeten Team unter der Leitung eines Arztes. Dieses Team kann innerhalb von 48 Stunden mobilisiert werden, um das Labor an einen beliebigen Einsatzort zu bringen. Dort ist es bereits wenige Stunden nach Eintreffen betriebsbereit.

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Das Labor auf dem Weg zum Einsatz

Foto: OFA PD Dr. Roman Wölfel

Schon im Frühstadium lässt sich mit den Möglichkeiten des Labors eine Erkrankung erkennen oder ausschließen. Die frühzeitige Diagnose ist wichtig: Denn sobald außer Fieber weitere Ebola-Symptome auftreten, können Betroffene schon viele andere Menschen angesteckt haben. Der Einsatz der mobilen Labore in Westafrika als europäisches Projekt war so erfolgreich, dass das Auswärtige Amt ein weiteres Labor und Trainingsmaßnahmen für das nordafrikanische Mali finanzierte, in dem ebenfalls kurzzeitig Ebola-Fälle aufgetreten waren.

Die gesamte Ausstattung sowie die in dem Labor angewandten Verfahren waren über mehrere Jahre am Institut für Mikrobiologie der Bundeswehr im Rahmen zahlreicher Einzelprojekte entwickelt worden. Durch den Einsatz zur Bekämpfung der Ebola-Epidemie in Westafrika ergaben sich auch zahlreiche neue Erkenntnisse, die in die Erforschung der Krankheit einflossen und in renommierten Fachzeitschriften publiziert wurden.

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Laborarbeit in Afrika

Foto: Oberstleutnant Dr. Kilian Stoecker

Soldaten schützen

Kernaufgabe des Instituts für Mikrobiologie der Bundeswehr ist jedoch eine andere: Im Falle des Einsatzes biologischer Kampfstoffe gegen Bundeswehrangehörige soll die medizinische Urteils- und Handlungsfähigkeit der Streitkräfte sichergestellt werden. Auch dies erfordert vor allem, dass es sehr schnell gelingt, den Erreger zu identifizieren. Dies ist die Voraussetzung, um die Erkrankten angemessen zu behandeln und um weitere Opfer zu vermeiden. Seit Bestehen des Instituts ist dieser Fall – ein Angriff auf Bundeswehrangehörige in Deutschland oder bei einem Auslandseinsatz - zum Glück noch nicht vorgekommen.

Benötigt man dennoch ein solches Institut? Absolut, sagen die Experten, denn Risiken und Bedrohungen bestehen. Das zeigen zum Beispiel die mit Milzbranderregern verseuchten Briefe, die vor einigen Jahren Empfänger in den USA erreichten. Milzbrand ist ein gefährlicher Erreger, den sich Terroristen leicht beschaffen können.

Ernst-von-Bergmann Kaserne

Ernst-von-Bergmann Kaserne

Foto: Bundeswehr

Der Erreger kann vom Tier auf den Menschen übertragen werden. Stirbt ein Tier an Milzbrand und wird der Kadaver nicht sofort entfernt, so finden sich Erreger sogar im Erdreich. Mit etwas Expertise kann ein Terrorist eine Kultur anlegen und den Erreger vermehren. Anleitungen dazu finden sich sogar im Internet. Um im Falle eines Ereignisses das notwendige Wissen für die richtigen Gegenmaßnahmen zu besitzen, bedarf es in vielen Jahren aufgebauter Kompetenz: Über diese verfügt das Institut mit seinen Wissenschaftlern und seiner internationalen Vernetzung.

Erreger identifizieren

"Das Institut befasst sich daher wissenschaftlich mit einer Vielzahl von Infektionserregern und Biogiften, die möglicherweise als Kampfstoffe eingesetzt werden können", sagt der Leiter des Instituts, Oberstarzt Lothar Zöller. Dabei handelt es um in der Natur selten vorkommende ansteckende und schwierig zu behandelnde Erreger. Sie lösen in der Regel schwere, zum Teil tödliche Krankheiten aus.

Institut für Mikrobiologie der Bundeswehr

Interview Oberstarzt Prof. Dr. Lothar Zöller, Leiter des Instituts für Mikrobiologie der Bundeswehr

Möglichst schnell müssen unklare Krankheitsausbrüche aufgeklärt und absichtliche Freisetzungen biologischer Kampfstoffe von natürlich vorkommenden Infektionserkrankungen abgrenzt werden. Dazu verfügt die Einrichtung unter anderem über ein Hochsicherheitslabor, mobile und stationäre Aufklärungsfähigkeiten sowie zahlreiche Forschungsgruppen, die auch zivile Stellen bei der Aufklärung unklarer Krankheitsfälle unterstützen.

Yersinia Pestis

Pesterreger

Foto: Institut für Mikrobiologie der Bundeswehr

Die Pest entschlüsseln

Die Forscher beschäftigen sich auch mit einer bei uns als ausgerottet geltenden Krankheit, der Pest. Aber es gibt sie noch, beispielsweise in der Mongolei oder in Madagaskar. Es gilt vorbereitet zu sein, wenn ein Pestfall bei uns auftreten sollte, denn auch dieser Erreger könnte von Terroristen eingesetzt werden. Die Forscher haben daher sehr genau die Erbinformation des Erregers entschlüsselt, um im Falle eines Ausbruchsgeschehens seine Herkunft nachvollziehen zu können.

Skelette aus einem Grab aus dem 6. Jahrhundert

Skelette aus einem Grab aus dem 6. Jahrhundert

Foto: H.P. Volpert, Bayerisches Landesamt für Denkmalpflege

Eine Wissenschaftlergruppe unter Führung des Bundeswehrinstituts ging noch einen Schritt weiter. Sie entschlüsselte mit dem für Rückverfolgungsanalysen entwickelten molekularbiologischen Instrumentarium das Genom der Pesterreger, die in Deutschland vor Jahrhunderten die Menschen hinwegrafften. Im Gräberfeld "Aschheim-Bajuwarenring" im Landkreis München aus dem 6. Jahrhundert fanden sich Gräber mit Mehrfachbestattungen, die auf eine damals grassierende Seuche hindeuteen. Tatsächlich konnte die DNA des Pesterregers in den Wurzeln von Zähnen mehrerer Skelette nachgewiesen werden, was darauf hindeutet, dass die Opfer an einer Pestsepsis verstorben waren. Eine Blutvergiftung durch die massenhafte Vermehrung des Pesterregers im Blut konnte damals kaum überlebt werden. Nach dem Tod ist die Erbinformation der Bakterien offenbar in den kleinen Blutgefäßen der Zahnpulpa über Jahrhunderte konserviert worden.

In den Untersuchungen konnte nicht nur der Nachweis des Pesterregers erbracht werden, sondern es gelang auch, mit modernsten Typisierungsverfahren dessen genetische Eigenschaften so fein zu ermitteln, dass die historischen Erreger in eine "Ahnengalerie" eingeordnet werden konnten. Damit sind sie als Vorfahre der heute vorkommenden Pesterreger identifiziert. Analysen deuten ferner auf einen Ursprungsort in Zentralasien hin. Man ist also vorbereitet, sollte es zu einem Ausbruch der seit Jahrhunderten gefürchteten Seuche kommen.

Das Institut für Mikrobiologie der Bundeswehr ist die einzige Institution in Deutschland, die sich ausschließlich auf den medizinischen Schutz vor biologischen Kampfstoffen spezialisiert hat. Es untersteht dem Bundesministerium der Verteidigung und betreibt drei nationale Konsiliarlabore für Pest, Brucellose und die zeckenübertragene Frühsommermeningoencephalitis (FSME). Am Institut beschäftigt sind 65 feste Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, weitere 18 arbeiten in Drittmittel-geförderten Projekten. Hinzu kommen Studenten, die an dem Institut ihre Bachelor-, Master- oder Doktorarbeiten anfertigen. Das Institut ist sehr gut vernetzt mit universitären und außeruniversitären Forschungseinrichtungen und Partnerinstitut des Deutschen Zentrums für Infektionsforschung.

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