Entwicklung neuer Virusstämme
Viren, die Tiere infizieren, können von einer Art zur anderen springen und eine neue, normalerweise schwere Krankheit im neuen Wirt verursachen. Beispielsweise sprang 2003 ein Virus aus der Familie der Coronaviridae aus einem Tierreservoir, von dem angenommen wird, dass es sich um Hufeisenfledermäuse handelt, auf den Menschen und verursachte beim Menschen eine hoch pathogene Krankheit, die als schweres akutes respiratorisches Syndrom (SARS) bezeichnet wird. Die Fähigkeit des SARS-Coronavirus, von Hufeisenfledermäusen zum Menschen zu springen, erforderte zweifellos genetische Veränderungen des Virus. Es wird vermutet, dass die Veränderungen in der Zibetpalme aufgetreten sind, da das in Hufeisenfledermäusen vorhandene SARS-Virus den Menschen nicht direkt infizieren kann.
Solche neu auftretenden Viren sind beim Menschen häufig hochinfektiös, da sie zuvor vom menschlichen Immunsystem nicht angetroffen wurden und der Mensch daher keine Immunität gegen sie hat. Das Coronavirus, das beispielsweise SARS verursachte, verbreitete sich schnell unter Menschen und wurde zu einer bedeutenden Krankheitsbedrohung. Das Virus wurde aufgrund von Reiseverboten und Quarantänemaßnahmen schnell unter Kontrolle gebracht. Ende 2019 trat in China eine andere Art von Coronavirus auf, SARS-CoV-2, die sich weltweit rasch ausbreitete und zu einer Pandemie führte. SARS-CoV-2 verursachte eine als Coronavirus-Krankheit 2019 bekannte Krankheit (COVID-19), die SARS sehr ähnlich war, jedoch eine signifikant höhere Mortalität verursachte, insbesondere bei Personen über 65 Jahren.
Influenza-A-Viren, die Menschen infizieren, können eine dramatische Antigenveränderung erfahren, die als Antigenverschiebung bezeichnet wird und Viren erzeugt, die Pandemien verursachen. Diese dramatische Veränderung tritt auf, weil Influenza-A-Viren ein großes Tierreservoir haben, wilde Wasservögel. Das RNA-Genom von Influenza-A-Viren besteht aus acht Segmenten. Wenn ein Zwischenwirt, wahrscheinlich das Schwein, gleichzeitig mit einem menschlichen und einem aviären Influenza-A-Virus infiziert ist, können die Genom-RNA-Segmente neu sortiert werden, was ein neues Virus ergibt, das ein Oberflächenprotein aufweist, das sich immunologisch von dem der Influenza-A-Viren unterscheidet in der menschlichen Bevölkerung zirkulieren. Da die menschliche Bevölkerung kaum oder gar keinen immunologischen Schutz gegen das neue Virus hat, kommt es zu einer Pandemie. Dies ist das wahrscheinlichste Ereignis bei der Grippepandemie von 1957, der Grippepandemie von 1968 und der Influenzapandemie (H1N1) von 2009.
Pandemische Influenza-A-Viren können offenbar auch durch einen anderen Mechanismus entstehen. Es wurde postuliert, dass der Stamm, der die Influenza-Epidemie von 1918-19 verursachte, alle acht RNA-Segmente von einem Vogelvirus ableitete und dass dieses Virus dann bei der Anpassung an Säugetierzellen mehrere Mutationen durchlief. Die Vogelgrippeviren, die sich seit den 1990er Jahren von Asien nach Europa und Afrika verbreitet haben, scheinen diesen Weg zur Pandemie einzuschlagen. Diese Viren, die direkt von Hühnern auf Menschen übertragen wurden, enthalten nur Vogelgene und sind beim Menschen hoch pathogen, was zu einer Sterblichkeitsrate von mehr als 50 Prozent führt. Vogelgrippeviren haben noch nicht die Fähigkeit erworben, effizient von Mensch zu Mensch zu übertragen, und es ist nicht bekannt, welche genetischen Veränderungen stattfinden müssen, damit sie dies tun können.
