- Coronaviren besitzen Spikeproteine als Strukturproteine - CDC: Dr. Fred Murphy (1975)
Kommt ein Vogel geflogen, kommt vielleicht die Vogelgrippe angebraust; kommt eine Fledermaus geflattert, kommt vielleicht Batman oder ein Coronavirus angesaust: Coronaviren sind wie Grippeviren sehr mobile Viren – ohne Red Bull verleihen Fledermäuse den Coronaviren als flatterhafte Virenträger Flügel. Die viralen Krankheitserreger verursachen Entzündungen des Atemtrakts wie Schnupfen und SARS. Forscher aus Bonn und München entdeckten nun einen Therapie-Ansatz, um vielleicht auf einen Schlag die ganze Virusfamilie der Coronaviren mit antiviralen Medikamenten zu bekämpfen. Professor Dr. Christian Drosten erklärte als Direktor des Instituts für Virologie des Universitätsklinikums Bonn am 28. Oktober 2011: "Es handelt sich dabei um einen Signalweg, der das Immunsystem steuert."
Coronaviren flattern von Fledermäusen zu Batman
Bei einer Zoonose springt ein Influenzavirus vom Schwein zum Menschen, flattert ein Coronavirus von der Fledermaus zu Bruce Wayne: Menschliche Coronaviren verursachen etwa 10 bis 15 Prozent aller Schnupfenerkrankungen. Doch neben harmlosen Erkältungen können humane Coronaviren wie das SARS-Coronavirus (SARS-CoV) aber auch eine lebensbedrohliche Lungenentzündung auslösen (SARS: Severe Acute Respiratory Syndrome oder Schweres Akutes Respiratorisches Syndrom). Nach der weltweiten SARS-Epidemie des Jahres 2003 mit etwa 800 Todesfällen stellte man fest, das SARS-CoV ihr natürliches Reservoir in Fledermäusen wie Hufeisennasen haben. Prof. Drosten erläutert: "Anders als bei der Vogelgrippe kann man diese Wildtiere aber nicht einfach töten, um den Erreger auszurotten. Das wäre ökologisch katastrophal, außerdem leben Fledermäuse im Verborgenen." Da man Fledermäuse nicht wie die armen Hühner einfach mal keulen kann, muss man zur Entwicklung von Medikamenten andere Wege gehen.
Coronaviren besitzen Strukturproteine und nicht-strukturelle Proteine
Virale Proteine besitzen verschiedene Aufgaben für das Virus: Strukturproteine wie das Hämagglutinin des Grippevirus oder das Spikeprotein des Coronavirus heften sich an die Oberfläche der Körperzellen von Mensch und Tier. So genannte akzessorische Proteine sind dagegen für die Vermehrung des Virus von Vorteil. Die Wissenschaftler untersuchten, wie das nicht-strukturelle Protein "NSP1" mit anderen Proteinen in den Körperzellen reagiert und interagiert. Dr. Albrecht von Brunn vom Max von Pettenkofer-Institut der LMU in München erklärt die Versuche: "Wir haben mit einem automatischen Hochdurchsatzverfahren systematisch verschiedene Protein-Viren-Kombinationen als potenzielle Ansatzpunkte für Hemmstoffe getestet. Damit ist uns gleichzeitig der Beweis gelungen, dass eine breite Suche nach zellulären Ansatzpunkten neue Wirkprinzipien identifizieren kann, die dann auch wirklich einen nachweisbaren Effekt gegen Viren haben."
Coronavirus-Protein NSP1 interagiert mit Cyclophilin-Proteinen
Mit dem so genannten Yeast-Two-Hybrid-Verfahren fanden die Forscher heraus, dass das Coronavirus-Protein NSP1 in den Körperzellen mit Cyclophilin- oder Immunophilin-Proteinen wechselwirkt. Cyclophiline wurden nach dem Wirkstoff Cyclosporin A benannt. Cyclosporin unterdrückt das Enzym Calcineurin bei der Immunabwehr. Calcineurin-Hemmer wie Tacrolimus (FK-506) setzt man zum Beispiel zur Modulierung der Immunantwort bei Schuppenflechte oder der Wundheilung ein.
Bis zur Therapie für den Menschen ist noch Forschung notwendig
Prof. Drosten fasst die Ergebnisse zusammen: "Wir haben einen Ansatz gefunden, wie wir eines der Proteine in dieser Signalkette hemmen können, wodurch die Vermehrung der Viren unterbunden wird." Die Wirkstoffe wirken gegen eine ganze Palette viraler Krankheitserreger: Neben Schnupfen und SARS beim Menschen, erregen Coronaviren zum Beispiel bei Katzen eine Bauchfellentzündung (FIP: Feline Infektiöse Peritonitis), sowie Entzündungen des Atem- oder Darmtrakts bei Hühnern, Kaninchen, Pferden, Rindern und Schweinen. Durch die Proteinblockade der Wirkstoffe nehmen die Körperzellen keinen Schaden, da gleichzeitig mehrere Signalwege in der Zelle parallel existieren. Allerdings müssen die Wissenschaftler noch weiterhin die Wechselwirkungen zwischen Virus-Protein und Immunsystem untersuchen – Prof. Drosten stellt fest: "Es wird aber noch Jahre dauern bis wir wissen, ob sich diese Ergebnisse auf Therapien für den Menschen übertragen lassen."
Weitere Informationen & Literatur
Susanne Pfefferle, Julia Schöpf, Manfred Kögl, Caroline C. Friedel, Marcel A. Müller, Javier Carbajo-Lozoya, Thorsten Stellberger, Ekatarina von Dall’ Armi, Petra Herzog, Stefan Kallies, Daniela Niemeyer, Vanessa Ditt, Thomas Kuri, Roland Züst, Ksenia Pumpor, Rolf Hilgenfeld, Frank Schwarz, Ralf Zimmer, Imke Steffen, Friedemann Weber, Volker Thiel, Georg Herrler, Heinz-Jürgen Thiel, Christel Schwegmann-Weßels, Stefan Pöhlmann, Jürgen Haas, Christian Drosten und Albrecht von Brunn (2011): The SARS-Coronavirus-Host Interactome: Identification of Cyclophilins as Target for Pan-Coronavirus Inhibitors. PLoS Pathogens, 7 (10), e1002331 (DOI:10.1371/journal.ppat.1002331).
Jiang Gu und Christine Korteweg (2007): Pathology and Pathogenesis of Severe Acute Respiratory Syndrome. The American Journal of Pathology. Volume 170, Issue 4, Seite 1136 bis 1147 (DOI: 10.2353/ajpath.2007.061088).
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Dr. Gerald Albach - Schreiben macht Spaß: mit Licht und mit Worten! Damit ich weiß, worüber ich schreibe, habe ich als Diplom-Biologe in der ...
