Aktivierung entschlüsselt

Göttinger DPZ-Forscher finden neuen Ansatz für Impfstoff und Wirkstoff gegen Coronavirus

Göttingen – Infektionsbiologen des Deutschen Primatenzentrums (DPZ) um Markus Hoffmann und Stefan Pöhlmann haben weitere Vorgänge bei der Infektion von Lungenzellen mit dem SARS-Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) entdeckt und in einer Studie veröffentlicht.

Bereits im Frühstadium der Pandemie hatten sie mit bahnbrechenden Erkenntnissen zum Corona-Virus öffentlich für Aufsehen gesorgt.

Das Spike-Protein dient dem Coronavirus als Schlüssel zur Wirtszelle. Es erlaubt dem Virus, sich an Zellen anzuheften und anschließend mit diesen zu verschmelzen, um so seine Erbinformation für die virale Vermehrung in die Zellen einzuschleusen. Dazu müssen Aktivierungssequenzen des Spike-Proteins durch Enzyme der Zellen, Proteasen, gespalten werden.

Prof. Dr. Stefan Pöhlmann, Leiter der Abteilung Infektionsbiologie am Deutschen Primatenzentrum.

Enzym Furin

Nun die neue Entdeckung der DPZ-Forscher: Das Spike-Protein trägt eine ungewöhnliche Aktivierungssequenz, die man bisher in SARS-CoV-2 eng verwandten Viren nicht finden konnte. Die Wissenschaftler konnten jetzt zeigen, dass diese Sequenz durch das zelluläre Enzym Furin gespalten wird, und dass die Spaltung für die Infektion von Lungenzellen wichtig ist.

Therapie-Ansätze

Diese sehr speziell klingenden Ergebnisse haben aber eine leicht verständliche Auswirkung: Sie geben neue Ansatzpunkte für Therapie und Impfstoffforschung sowie Hinweise darauf, wie sich Coronaviren von Tieren verändern müssen, um sich in der menschlichen Bevölkerung ausbreiten zu können.

„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Hemmung von Furin die SARS-CoV-2-Ausbreitung in der Lunge blockieren sollte“, sagt Stefan Pöhlmann, Leiter der Abteilung Infektionsbiologie am DPZ. „Außerdem demonstrieren sie, zusammen mit unseren vorangegangenen Arbeiten, dass das Virus einen zweistufigen Aktivierungsmechanismus nutzt.“

Dr. Markus Hoffmann leitet innerhalb der Abteilung Infektionsbiologie die Arbeitsgruppe „Neue Viren“ am Deutschen Primatenzentrum in Göttingen

Lebendimpfstoff

Damit ein Lebendimpfstoff eine starke Immunantwort auslöst, muss er sich in begrenztem Maße im Körper vermehren können, so am Ort der Injektion. „SARS-CoV-2-Varianten, bei denen die Aktivierungssequenz für Furin entfernt wurde, könnten als Basis für die Entwicklung von solchen Lebendimpfstoffen genutzt werden“, beschreibt Markus Hoffmann, Erstautor der Studie und ergänzt: „Ein hinreichend abgeschwächtes Virus würde nicht mehr in der Lage sein, Krankheitssymptome auszulösen, dem Immunsystem aber dennoch ermöglichen, auf den Erreger zu reagieren und so neutralisierende Antikörper zu bilden.“

In Zukunft sei es nötig, auch bei Wildtieren Untersuchungen vorzunehmen. Bei diesen waren in den vergangenen Jahren viele Coronaviren entdeckt worden, die eine enge Verwandtschaft zum SARS-CoV und SARS-CoV-2 besitzen – aber keine mit der nun entdeckten Aktivierungssequenz. Es geht darum, diese Coronaviren bei den Tieren zu identifizieren, die möglicherweise verbreitet werden und den Menschen infizieren könnten, schildert Markus Hoffmann.  tko

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