Der Schlüssel zum Verständnis, was ein Virus ist, liegt darin, zu verstehen, wie es sich in seinem Wirt repliziert. Dr. DeSalle erklärt die drei Kategorien von Viren - DNA-Viren, RNA-Viren und revers-transkribierende Viren - und ihre Replikationszyklen. Obwohl sie unterschiedliche Strategien anwenden, produzieren sie alle mRNA, die in Proteine übersetzt wird, die alle Viren für ihre Funktion benötigen. Als nächstes erklärt Dr. Michael Tessler, wie Wissenschaftler Genomik und Bioinformatik einsetzen, um Viren zu identifizieren, die pathogen werden. Schließlich werfen wir einen genaueren Blick auf zwei Viruskrankheiten: HIV und HPV. Im einen Fall (HIV) arbeiten die Wissenschaftler seit mehr als 40 Jahren an einem Impfstoff, und ein Impfstoff ist für sie nicht in Reichweite. Im anderen Fall (HPV) hat ein Impfstoff seit über einem Jahrzehnt erfolgreich Krebserkrankungen verhindert. Im ersten Teil der vierteiligen Videoserie über die Entwicklung eines COVID-19-Impfstoffs stellen wir die Frage: Wie bereitet man sich auf eine Pandemie eines Virus vor, das es noch gar nicht gibt?

Wie wir gelernt haben, sind krankheitsverursachende Viren furchterregende Gegner, aber unser Körper hat Möglichkeiten, sich zu wehren. Wir haben ein angeborenes Immunsystem, das alle eindringenden Mikroben abwehrt, und ein adaptives Immunsystem, das lernt, wie man bestimmte Mikroben bekämpft. Wir erklären Ihnen einige der Mechanismen dieses sehr komplexen Systems und die Medikamente, die wir zur Unterstützung unserer natürlichen Abwehrkräfte einsetzen. Dr. Tessler erläutert die verschiedenen Methoden, die Wissenschaftler anwenden, um Viren zu identifizieren, die unsere Abwehrkräfte durchbrochen und uns krank gemacht haben. Im letzten Beitrag der Woche treffen wir Dr. Julie Ledgerwood, die die klinischen Studien beaufsichtigte, die zu einem revolutionären mRNA-Impfstoff gegen COVID-19 führten. Zwei Videos befassen sich mit Impfstoffen: wie sie funktionieren und wie sie entwickelt und getestet wurden.

Während Krankheiten den Lauf der Menschheit seit Jahrtausenden prägen, erleben wir das Auftreten neuer Krankheitserreger und Pandemien in einem noch nie dagewesenen Tempo. COVID-19 ist mindestens die siebte Pandemie, die den Menschen im letzten Jahrhundert heimgesucht hat. Warum ist das so? Wie verbreiten sich Krankheitserreger, die bei nicht-menschlichen Tierarten ihren Anfang nehmen, auf den Menschen? Diese Woche lernen wir Dr. Pallavi Kache und Dr. Neil Vora und das Gebiet der Krankheitsökologie kennen, das sich mit den Wechselwirkungen zwischen Krankheitserregern und ihren Wirten im Kontext ihrer Evolution und ihrer Umwelt befasst. Sie erklären, wie Krankheitserreger von nicht-menschlichen Wirten in menschliche Populationen gelangen und wie unsere zunehmend urbane Umgebung die Verbreitung von Krankheiten beeinflusst. Anschließend erklärt Dr. Jeffrey Shaman, wie sich ein Erreger, sobald er Menschen infiziert hat, von Mensch zu Mensch ausbreitet und wie wir die Dynamik der Krankheitsausbreitung messen. In einer Reihe von Videos werden Pandemien von der Geschichte bis zur Gegenwart untersucht, und wir erörtern, woher wir wissen, dass die COVID-19-Impfstoffe sicher und wirksam sind.

Die Computermodellierung war ein wichtiges Instrument während der COVID-19-Pandemie. Dr. DeSalle erklärt, wie Epidemiologen Modelle einsetzen, um die Ausbreitung der Pandemie zu überwachen, die Bemühungen zur Kontrolle der Pandemie zu bewerten und die politischen Entscheidungsträger bei ihren Entscheidungen über Maßnahmen wie Impfungen, die Schließung von Schulen und die Zuweisung von Ressourcen im Gesundheitswesen zu unterstützen. In der dieswöchigen Fallstudie von Dr. Jude Kong erfahren wir, wie die Modellierung einer Gemeinde geholfen hat, während der COVID-19-Pandemie fundierte Entscheidungen über die öffentliche Gesundheitspolitik zu treffen und Leben zu retten. Schließlich sehen wir uns an, wie sich Krankheiten und Pandemien auf verschiedene Gemeinschaften unterschiedlich auswirken und wie Experten des öffentlichen Gesundheitswesens daran arbeiten, gesundheitliche Ungleichheiten zu beseitigen. Im letzten Teil der Videoserie über die Herstellung eines COVID-19-Impfstoffs fragen wir, wie wir unser neues Wissen über die mRNA-Technologie und gesundheitliche Ungleichheiten nutzen können, um bessere Ergebnisse für die Zukunft zu erzielen.

Wir beginnen diese Woche mit einem Zoom auf New York City, das Anfang 2020 eines der Epizentren der COVID-19-Pandemie war. Beamte des New York City Department of Heath beschreiben, wie es war, die Pandemie vor Ort zu managen und erklären, was sie daraus gelernt haben. Anschließend werfen wir einen Blick auf die Vergangenheit, die Gegenwart und die Zukunft von neu auftretenden Infektionskrankheiten. Der Mensch hat seit Jahrtausenden mit Infektionskrankheiten gelebt, aber warum gibt es immer mehr Spillover-Ereignisse, bei denen Viren von nicht-menschlichen Tieren auf uns übergehen? Was wissen wir heute, das uns vor zukünftigen Ausbrüchen schützen könnte? Im letzten Aufsatz des Kurses beantwortet Dr. DeSalle die Frage: Wie können wir uns lokal und als globale Gemeinschaft auf künftige Pandemien vorbereiten, durch Tests, Impfstoffe, Überwachung und Behandlung?