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Wissenschaftler unter Federführung der Universitäten Bonn und München haben einen neuartigen Ansatz gefunden, wie sich im Körper auf einen Schlag verschiedene Viren bekämpfen lassen. Die gefährlichen Krankheitserreger nutzen bestimmte Proteine ihrer Wirte, um sich zu vermehren. An dieser Stelle greift der neue Breitspektrum-Ansatz ein: Er unterbricht diese Signalkette, ohne den Körperzellen zu schaden. Die Wirksamkeit dieser Methode zeigten die Forscher an Zellkulturen von Menschen und Tieren. Das berichten sie nun in der Fachzeitschrift „PlosPathogens“.
Seit langem gibt es Breitspektrum-Antibiotika, die zugleich gegen mehrere bakterielle Erreger wirken. Von solchen Wirkstoffen konnten Virologen bislang nur träumen. Denn bislang fehlen noch Präparate, die gleichzeitig gegen mehrere virale Erreger wirken. „Alle bislang erhältlichen antiviralen Medikamente nehmen direkt den Erreger ins Visier“, berichtet Professor Christian Drosten, Direktor des Instituts für Virologie des Universitätsklinikums Bonn. „Da die Erreger sehr unterschiedlich sind, können diese Präparate nur gegen bestimmte Viren vorgehen.“ Viren sind aber sehr wandlungsfähig, die Waffen zwischen Erreger und Mensch deshalb sehr ungleich verteilt: Was gegen ein Virus hilft, ist bei einem anderen nutzlos.
Gerade das SARS-Virus, das die Welt im Jahr 2003 an den Rand einer Pandemie brachte, beflügelt nun die Erforschung neuer antiviraler Medikamente. Erst kürzlich trat man den Nachweis an, dass nicht nur chinesische, sondern auch europäische Fledermäuse den SARS-Erreger tragen. „Anders als bei der Vogelgrippe kann man diese Wildtiere aber nicht einfach töten, um den Erreger auszurotten“, sagt Drosten. „Das wäre ökologisch katastrophal, außerdem leben Fledermäuse im Verborgenen.“ Will man Medikamente auch gegen Erreger entwickeln, die sich „noch“ in Tierreservoiren befinden, muss man neue Wege gehen.
Die Methode stoppt die Vermehrung einer ganzen Virusfamilie
Die Forscherteams um von Brunn und Drosten haben nun einen Weg gefunden, gleich einer ganzen Virusfamilie die Vermehrung in Körperzellen die Grundlage zu entziehen. Hierzu untersuchten sie, an welche Wirtsproteine die Protein des SARS-Erreger binden. Die Wissenschaftler entdeckten dabei einen zellulären Stoffwechselweg, den nicht nur das SARS-Virus, sondern auch eine ganze Reihe von verwandten Viren bei Mensch und Haustier für die eigene Vermehrung verwendet.
„Es handelt sich dabei um einen Signalweg, der das Immunsystem steuert“, berichtet Drosten. „Wir haben einen Ansatz gefunden, wie wir eines der Proteine in dieser Signalkette hemmen können, wodurch die Vermehrung der Viren unterbunden wird.“ Wirkstoffe, die in diesen Stoffwechselweg eingreifen, haben somit Breitbandwirkung. Damit lassen sich nicht nur der SARS-Erreger, sondern auch eine ganze Palette menschlicher Schnupfenviren und die Erreger von inneren Krankheiten des Huhnes, des Schweins und der Katze in ihrer Vermehrung hemmen. Die Wirtszellen nehmen durch die Proteinblockade keinen Schaden, weil parallel weitere Signalwege existieren, die zur Kompensation einspringen.
Die Forscher zeigten an Zellkulturen, dass ihr Ansatz funktioniert
Die Hemmung der Virenvermehrung ist kein Zufallstreffer. Die Münchner Wissenschaftler haben eine Methode entwickelt, wie sich systematisch verschiedene Eiweiße als potenzielle Ansatzpunkte überprüfen lassen. „Damit sich ein Virus im Körper eines Tieres oder eines Menschen vermehren kann, muss es an ein Protein anhaften“, berichtet von Brunn vom Max von Pettenkofer-Institut der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München. „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.“, sagt von Brunn.
Die Wissenschaftler zeigten anhand von Zellkulturen, dass ihr Ansatz funktioniert. „Es wird aber noch Jahre dauern bis wir wissen, ob sich diese Ergebnisse auf Therapien für den Menschen übertragen lassen“, sagt Drosten. Die Studie zeigt, wie wichtig die Zusammenarbeit in Forschungsverbünden ist. „Allein hätte das keines der beteiligten Teams zuwege gebracht“, ist Drosten überzeugt. Der SARS-Forschungsverbund vereint unter Drostens Leitung die virologische Kompetenz von zwei tierärztlichen und vier medizinischen Universitätseinrichtungen in Hannover, Gießen, Marburg, Bonn, München und St. Gallen (Schweiz).
Publikation:
The SARS-Coronavirus-Host Interactome: Identification of Cyclophilins as Target for Pan-Coronavirus Inhibitors
Pfefferle S, Schöpf J, Kögl M, Friedel CC, Müller MA, et al.
PLoS Pathogens, 2011
doi:10.1371/journal.ppat.1002331
Ansprechpartner:
Dr. Albrecht von Brunn
Max von Pettenkofer-Institut der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU)München
Tel. 089/5160 5439
E-Mail: vonbrunn@mvp.uni-muenchen.de
Professor Christian Drosten
Direktor des Instituts für Virologie des Universitätsklinikums Bonn
Tel. 0228/28711055
E-Mail: drosten@virology-bonn.de
http://www.plospathogens.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.ppat.1002331
Prof. Dr. Christian Drosten (li.) und Doktorandin Sabie Gläsker arbeiten im Sicherheitslabor am SARS ...
Foto: Lannert/Uni Bonn.
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