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Interferone sind die erste Verteidigungslinie des Körpers gegen Infektionen. Verschiedene Subtypen dieser Botenstoffe haben unterschiedliche Wirkung. Ein Forschungsteam aus Bochum und Essen konnte zeigen, welche Subtypen die effektivste Wirkung gegen Sars-Cov-2 hervorrufen. Das erhellt nicht nur die Grundlagen der körpereigenen Abwehr gegen das Virus, sondern eröffnet auch Behandlungsmöglichkeiten für Risikopatienten in der Frühphase einer Infektion.
Die Forschenden um Prof. Dr. Stephanie Pfänder von der Abteilung Medizinische und Molekulare Virologie der Ruhr-Universität Bochum und Privatdozentin Dr. Kathrin Sutter vom Institut für Virologie des Universitätsklinikums Essen berichten in der renommierten Zeitschrift PNAS vom 22. Februar 2022 online vorab.
Klinisches Potenzial noch nicht ausgelotet
Interferone regen als Botenstoffe verschiedene Antworten von Körperzellen an und spielen eine wichtige Rolle bei der Aktivierung des Immunsystems. Gegen verschiedene Erkrankungen sind sie bewährte Wirkstoffe, vor allem das Typ-I-Interferon Alpha 2, das vielfach gegen Hepatitis C und B zum Einsatz kam. „Es gibt aber verschiedene Subtypen der Interferone, deren klinisches Potenzial noch nicht ausgelotet ist“, erklärt Stephanie Pfänder.
Die Forschenden analysierten die zelluläre Antwort auf diese Subtypen bis ins kleinste Detail. Transkriptomanalysen erlaubten es, sämtliche in Zellen enthaltene RNA zu messen und daraus abzulesen, welche Gene nach Einwirkung eines Interferons vermehrt oder vermindert abgelesen werden. Deren Information wird in Proteine übersetzt. Proteomanalysen zeigten, wie sich die Gesamtheit der vorhandenen Proteine nach Gabe eines Interferons verändert. Die durch die Interferon-Subtypen hervorgerufene zelluläre Reaktion bezeichnen die Forschenden als Immunsignatur.
Bestimmte Subtypen rufen besonders effektive Immunantwort hervor
„Wir konnten zeigen, dass bestimmte Interferon-Alpha-Subtypen außerordentlich effektiv gegen Sars-Cov-2 wirken“, berichtet Kathrin Sutter. „Dabei gibt es deutliche Unterschiede in der Stärke der antiviralen Aktivität der verschiedenen Subtypen.“ So rief der Alpha-5-Subtyp eine besonders effektive Immunsignatur gegen das Virus hervor. Der antivirale Effekt, den die Forschenden in Zellkultur messen konnten, steigerte sich noch deutlich durch eine Kombination mit dem antiviralen Medikament Remdesivir.
„Diese Studie lässt Rückschlüsse darauf zu, auf welche Botenstoffe und Gene es bei der Bekämpfung von Sars-Cov-2 besonders ankommt“, erklärt Stephanie Pfänder. Zudem bieten die Ergebnisse eine möglicherweise direkte Alternative in der Behandlung von Covid-19-Patienten durch die frühe Gabe bestimmter stark antiviral wirkender Interferon-Alpha-Subtypen.
Förderung
Die Arbeiten wurden gefördert durch das Land Nordrhein-Westfalen im Rahmen des Verbundes Viral NRW.
Prof. Dr. Stephanie Pfänder
Abteilung Molekulare und Medizinische Virologie
Medizinische Fakultät
Ruhr-Universität Bochum
Tel.: +49 234 32 29278
E-Mail: stephanie.pfaender@rub.de
Privatdozentin Dr. Kathrin Sutter
Institut für Virologie
Universitätsklinikum Essen
Tel.: +49 201 723 83250
E-Mail: kathrin.sutter@uni-due.de
Jonas Schuhenn, Toni-Luise Meister, Kathrin Sutter, Stephanie Pfänder et al.: Differential interferon-alpha subtype induced immune signatures are associated with suppression of Sars-Cov-2 infection. In: PNAS, 2022, DOI: 10.1073/pnas.2111600119
Kathrin Sutter (links) und Stephanie Pfänder im Labor
Katja Marquard
RUB, Marquard
Criteria of this press release:
Journalists
Medicine
transregional, national
Research results, Scientific Publications
German
Kathrin Sutter (links) und Stephanie Pfänder im Labor
Katja Marquard
RUB, Marquard
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