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1921 bis 1930: Loeffler, Frosch und die Entdeckung der Viren – die Öffnung einer Nanowelt

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Friedrich Loeffler (links) ist Robert Kochs Schüler. 1879 wird er dessen erster wissenschaftlicher Hilfsarbeiter im Kaiserlichen Gesundheitsamt in Berlin. Quelle: Friedrich-Loeffler-Institut Friedrich Loeffler (links) ist Robert Kochs Schüler. 1879 wird er dessen erster wissenschaftlicher Hilfsarbeiter im Kaiserlichen Gesundheitsamt in Berlin. Quelle: Friedrich-Löffler-Institut

Ende des 19. Jahrhunderts geht ein Schreckgespenst um auf den Höfen in Deutschland: die Maul- und Klauenseuche, kurz MKS. Immer wieder kommt es zu schweren Ausbrüchen. Rinder und Schweine sterben zu Hunderttausenden, die Landwirte sind am Ende ihrer Kräfte. Das preußische Kultusministerium muss handeln: Friedrich Loeffler, ein Infektionsforscher aus Greifswald, wird damit beauftragt, den Erreger der Krankheit zu identifizieren und ein Gegenmittel zu entwickeln. 1897 mietet sich Loeffler zwei S-Bahn-Bögen in Berlin, richtet Tierställe ein und führt erste Infektionsversuche durch. Es sind die ersten Schritte, die zur Entdeckung einer völlig neuen Gruppe von Krankheitserregern führen werden – so winzig, dass sie unter damaligen Mikroskopen unsichtbar bleiben: Viren. „Die Geburtsstätte der Virologie“, sagt Prof. Dr. Thomas Mettenleiter, „das sind die beiden S-Bahn-Bögen in Berlin-Mitte.“

Thomas Mettenleiter ist Virologe und seit 1997 Präsident des Friedrich-Loeffler-Instituts, dem Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit auf der Ostseeinsel Riems. Als besonderes Stück für den Salon hat er ein gemeinsames Foto von Friedrich Loeffler und Robert Koch mitgebracht, aufgenommen 1884 in Berlin. Zwei Männer mit Vollbärten und hoher Stirn. Loeffler hat die Arme hinter dem Rücken verschränkt, Kochs Rechte steckt lässig im Revers. Zwei Mikrobenjäger in Sepia.

Friedrich Loeffler ist Robert Kochs Schüler. 1879 wird er dessen erster wissenschaftlicher Hilfsarbeiter im Kaiserlichen Gesundheitsamt in Berlin – „heute würde man Postdoc dazu sagen“, so Mettenleiter. Wie Koch widmet sich Loeffler zunächst bakteriellen Infektionen. In den 1880er Jahren entdeckt er mit Kollegen die Erreger von Rotz, Rotlauf und Diphtherie. Als Friedrich Loeffler 1896 den Auftrag erhält, die Maul und Klauenseuche zu untersuchen, ist er bereits Professor für Hygiene an der Universität Greifswald. „Dort hatte er aber überhaupt nicht die Möglichkeiten dazu“, sagt Mettenleiter. Loeffler kehrt also zurück nach Berlin, mietet die beiden S-Bahn-Bögen und macht sich mit Paul Frosch, ebenfalls Koch-Schüler, an die Arbeit. Beide gelten heute als Begründer der Virologie.

Virenjagd zur Jahrhundertwende

Im ausgehenden 19. Jahrhundert sind auch andere Wissenschaftler den viralen Erregern auf der Spur. Der Russe Dimitri Iwanowski und der Niederländer Martinus Beijerinck etwa fahnden beide nach dem Auslöser der Mosaik-Krankheit bei Tabakpflanzen –
mit Hilfe von Ultrafiltration, dem modernsten Werkzeug der damaligen Infektionsforschung. „Man presst infektiöse Flüssigkeiten durch einen sehr feinen Filter. Die Bakterien bleiben oben. Was unten herauskommt ist steril. So das Prinzip“, sagt Thomas Mettenleiter. Iwanowski und Beijerinck zerstoßen infizierte Tabakblätter, schlämmen sie auf und filtern sie. Doch die gewonnene Flüssigkeit bleibt infektiös. Beide Wissenschaftler ziehen daraus die falschen Schlüsse: Iwanowski glaubt, dass es sich beim Erreger wohl um ein noch kleineres Bakterium oder besondere Stadien von Bakterien handeln müsse, die den Filter passieren können. Oder dass der Filter kaputt ist. Beijerinck hält die Flüssigkeit selbst für das krankmachende Agens.

Ende des 19. Jahrhunderts geht ein Schreckgespenst um auf den Höfen in Deutschland: die Maul- und Klauenseuche, kurz MKS. Immer wieder kommt es zu schweren Ausbrüchen.

Friedrich Loeffler und Paul Frosch dagegen kommen ihre Berliner Kontakte zugute. Denn ein weiterer Schüler Robert Kochs, der Japaner Shibasaburo Kitasato, hat gerade einen noch feineren Filter konstruiert, dessen Poren selbst die winzigsten Partikel auffangen. Loeffler und Frosch filtern Lymphflüssigkeit ihrer mit MKS infizierten Versuchstiere ein erstes Mal. Die Lymphe bleibt infektiös. Sie filtern ein zweites Mal, diesmal mit dem Kitasato-Filter. Jetzt ist die Flüssigkeit steril. „Das infektiöse Agens, schlussfolgerten sie, müsse also kleiner als ein Bakterium sein – aber keine gelöste Substanz, sondern von partikulärer Struktur. Damit sind Loeffler und Frosch unserer Definition von Viren deutlich näher als die anderen Wissenschaftler.“

Friedrich Loeffler und Paul Frosch erahnen gleich die Relevanz ihrer Entdeckung. Das, sagt Thomas Mettenleiter, sei ihr großes Verdienst. „1898 schreiben sie in ihrem Bericht zur Erforschung und Bekämpfung der Maul- und Klauenseuche: Wenn es also solche winzigsten Lebewesen wirklich gebe, dann seien diese möglicherweise auch für andere Infektionskrankheiten verantwortlich, deren Erreger bislang unbekannt sind. Beispielsweise für Pocken, Kuhpocken, Masern oder Rinderpest.“

Ein eigenes Forschungsinstitut für die Maul- und Klauenseuche

In der Tat werden im frühen 20. Jahrhundert Dutzende weitere virale Erreger als Auslöser diverser Infektionskrankheiten identifiziert. Friedrich Loefflers Forschungsthema dagegen bleibt die Maul- und Klauenseuche – ein Leben lang. Er will endlich ein geeignetes Gegenmittel finden. Und richtet dabei auch einigen Schaden an.

Zurück in Greifswald führt Loeffler weitere Infektionsversuche mit Schweinen und Rindern durch. Im Hof seines Hygieneinstituts, mitten in der Innenstadt, wird eigens ein Tierstall dafür errichtet. Doch das benachbarte Landgericht beklagt sich über denGestank. Loeffler verlagert seine Studien in die ländlicheren Außenbezirke von Greifswald – mit verheerenden Folgen für die umliegenden Höfe. Die Maul- und Klauenseuche ist hochansteckend, der Erreger kann allein vom Wind verbreitet werden. Immer wieder kommt es zu Ausbrüchen in der Gegend. Wütende Greifswalder schreiben: „Deutschland könne als MKS-frei gelten, gäbe es die Experimente von Loeffler nicht.“ 1907 werden dem Wissenschaftler alle weiteren Experimente untersagt. „Er musste praktisch von heute auf morgen mit seiner wissenschaftlichen Tätigkeit aufhören“, so Mettenleiter.

Wenn es also solche winzigsten Lebewesen wirklich gebe, dann seien diese möglicherweise auch für andere Infektionskrankheiten verantwortlich, deren Erreger bislang unbekannt sind. Beispielsweise für Pocken, Kuhpocken, Masern oder Rinderpest.

Doch Friedrich Loeffler hat sich längst Gedanken über einen geeigneteren Ort für seine Forschung gemacht, so gelegen, dass das Virus nicht so einfach verbreitet werden kann: Die Insel Riems im Greifswalder Bodden. 1910 schreibt Loeffler an seine vorgesetzte Dienststelle in Berlin: „Eurer Exzellenz berichte ich gehorsamst, dass ich sofort nach dem Eintreffen einer frischen Lymphprobe aus Witkowo am 10. Oktober mit meinen Arbeiten auf der Insel Riems begonnen habe.“ Es ist die Geburtsstunde des ersten virologischen Forschungsinstituts der Welt, dem heutigen Friedrich-Loeffler-Institut, Bundesinstitut für Tiergesundheit. Drei Jahre später wird Friedrich Loeffler Direktor des Robert Koch-Instituts in Berlin; die MKS-Forschung auf Riems geht weiter. Doch erst 1938 wird es den Wissenschaftlern dort gelingen, einen Impfstoff gegen die Tierseuche zu entwickeln. Friedrich Loeffler ist zu dieser Zeit schon lange gestorben.

Viren erforschen – und beherrschen

In Deutschland hat es seit 1988 keine Ausbrüche der Maul- und Klauenseuche mehr gegeben. Die Pocken und die Rinderpest – hinter denen Loeffler und Frosch damals zurecht ebenfalls Viren vermuteten – sind heute nach weltweiten Impfkampagnen in der Natur ausgerottet. „Das zeigt, dass wir Viren nicht nur beschreiben können, sondern dass wir in diesen mehr als 100 Jahren Möglichkeiten entwickelt haben, ihrer Herr zu werden“, sagt Thomas Mettenleiter.

Es ist die Geburtsstunde des ersten virologischen Forschungsinstituts der Welt, dem heutigen Friedrich-Loeffler-Institut, Bundesinstitut für Tiergesundheit.

Das Friedrich-Loeffler-Institut ist heute die zentrale Forschungseinrichtung in Deutschland für die Prävention, Diagnose und Bekämpfung von Tierseuchen. Seit kurzem gibt es auf der Insel Riems sogar ein S4-Labor für Nutztiere mit Hochsicherheitsställen – in Europa ist das einmalig. Das allererste Institutsgebäude auf der Insel Riems steht immer noch. Heute ist dort eine Ausstellung zur Institutsgeschichte untergebracht. An einer Wand das Bild von Friedrich Loeffler und Robert Koch, dem Entdecker der Viren und dem Entdecker der Bakterien, überlebensgroß. Loeffler hat die Arme hinter dem Rücken verschränkt, Kochs Rechte steckt lässig im Revers. Die Besucher stellen sich gerne zwischen die beiden, sagt Thomas Mettenleiter, und lassen sich fotografieren.

Stand: 16.10.2017

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