In einem Übersichtsartikel von Popov et al. aus dem Jahr 2019 wird die Elektronenmikroskopie (EM) als eine der wichtigsten und am weitesten verbreiteten Methoden zur Identifizierung und Charakterisierung neuer Viren beschrieben. Diese Einschätzung bedarf jedoch einer differenzierten Betrachtung, insbesondere im Hinblick auf die Spezifität struktureller Befunde.
Folgend zwei elektronenmikroskopische Aufnahmen aus diesem Übersichtartikel.
Abbildung C:
Ansammlung von Virionen des Fako-Virus (Durchmesser ca. 45 nm) in einer infizierten C6/36-Zelle.
Abbildung D:
Virionen (Durchmesser ca. 45 nm) des Bannavirus (Stamm JKT-6423), Gattung Seadornavirus, Unterfamilie Sedoreovirinae, im Zytoplasma einer infizierten C6/36-Zelle. Pfeilspitzen markieren einen Ausschnitt des Zellkerns. Maßstab = 100 nm.
Unabhängige Wissenschaftler vom „Virology Controls Studies Project“ stellten NEXT LEVEL elektronenmikroskopische Bilder von Vero-E6-Zellkulturen zur Verfügung, um zu untersuchen, inwieweit der experimentelle Versuchsaufbau selbst strukturelle Veränderungen der Zellen hervorruft. Die so gewonnenen Bilder sollten zudem für KI-gestützte Bildanalysen und Trainingsdatensätze nutzbar gemacht werden. Das Experiment umfasste eine Vorbereitungsphase, in der die Zellen aufgetaut und mehrfach passagiert wurden, bis ein stabiler und morphologisch unauffälliger Zustand erreicht war. Daran schlossen sich zwei Versuchsphasen an, die sich ausschließlich in der Konzentration des fötalen Rinderserums (FBS) im Kulturmedium unterschieden.
Die folgende elektronenmikroskopische Aufnahme stammt aus einer Vero-E6-Zellkultur, die über fünf Tage mit einem Wachstumsmedium behandelt wurde, das 10 % FBS enthielt.
Ungeachtet der Unterschiede zwischen den verwendeten Zelllinien (C6/36-Zellen versus Vero-E6-Zellen) sowie möglicher Abweichungen in der Größenordnung der beobachteten Strukturen, lassen sich in den elektronenmikroskopischen Aufnahmen morphologisch vergleichbare, kugelförmige Partikel erkennen. Dabei ist hervorzuheben, dass den Vero-E6-Zellkulturen zu keinem Zeitpunkt „virales Material“ zugesetzt wurde. Die beobachteten kugelförmigen Strukturen entstehen somit offenbar allein infolge des experimentellen Versuchsaufbaus und der Zellkulturbedingungen. Das Vero-E6-Zellexperiment stellt damit ein klassisches und wesentliches Negativkontrollexperiment in der virologischen Forschung dar. Es verdeutlicht, dass elektronenmikroskopisch sichtbare, virusähnliche Strukturen nicht per se als Beleg für das Vorhandensein eines Virus interpretiert werden können, sondern stets im Kontext geeigneter Kontrollen bewertet werden müssen.
Derartige Kontrollversuche werden in virologischen Studien nicht durchgängig oder nicht in ausreichender systematischer Form durchgeführt und dokumentiert. Dadurch besteht die Gefahr, dass morphologische Befunde aus der Elektronenmikroskopie fehlinterpretiert werden und strukturelle Artefakte oder zelluläre Eigenstrukturen fälschlich als Viruspartikel gedeutet werden.
Fazit: Führen diese Befunde zu einer Infragestellung bisheriger Schlussfolgerungen in der Virologie?
Weiterführende Informationen zu diesem und anderen Themen finden Sie auf der Wissenschaftsplattform NEXT LEVEL – Wissen neu gedacht.
