Blockade zellulärer Kommunikation stoppt SARS-CoV-225. August 2020 Grafik: © Production Perig/Adobe Stock Viele Viren nutzen und manipulieren Kommunikationswege ihrer Wirtszellen, um ihre eigene Vermehrung zu fördern. Biochemiker und Virologen von Goethe-Universität und Universitätsklinikum Frankfurt haben jetzt erstmals ein Gesamtbild der Kommunikation einer Zelle erstellt, die von SARS-CoV-2-Viren befallen ist. Bei der Weiterleitung von Signalen in der Zelle, die zum Beispiel zum Zellwachstum anregen oder Stoffwechselprozesse auslösen, spielen Phosphorgruppen eine wichtige biochemische Rolle. Die Phosphorgruppen werden häufig an Proteine angehängt oder von ihnen abgespalten. Dabei löst eine Protein-Veränderung die nächste aus, und das Signal wird wie in einer Kaskade weitergeleitet. Meist ist das Ziel der Zellkern, wo Gene an- oder abgeschaltet werden. Die Frankfurter Forscher haben jetzt erstmals ein komplettes Bild aller Kommunikationswege einer von SARS-CoV-2 infizierten menschlichen Zelle aufgenommen und beobachtet, welche Veränderungen der Virusbefall auslöst. Dafür analysierten sie die Gesamtheit aller Proteine, die in einer Momentaufnahme eine Phosphorgruppe tragen, das sogenannte Phospho-Proteom. Das Ergebnis: Vor allem Signalwege der Wirtszelle, bei denen ein Wachstumssignal von außen in die Zelle geleitet wird, werden offenbar vom SARS-CoV-2-Virus genutzt. Wenn diese Signalwege unterbrochen werden, kann sich das Virus nicht mehr vermehren. Dr. Christian Münch vom Institut für Biochemie II der Goethe-Universität erklärt: „Die Signalwege der Wachstumsfaktoren lassen sich direkt dort blockieren, wo das Signal von außerhalb der Zelle an einen Signal-Empfänger – einem Wachstumsfaktorrezeptor – andockt. Es gibt jedoch eine Reihe sehr wirksamer Krebs-Medikamente, die Wachstumsfaktor-Signalwege etwas tiefer in der Kaskade unterbrechen, wodurch die Signale von unterschiedlichen Wachstumsfaktorrezeptoren blockiert werden. Fünf dieser Wirkstoffe haben wir an unseren Zellen getestet, und alle fünf führten zu einem kompletten Stopp der SARS-CoV-2-Replikation.“ Prof. Jindrich Cinatl vom Institut für Medizinische Virologie des Universitätsklinikums Frankfurt sagt: „Unsere Experimente haben wir an kultivierten Zellen im Labor durchgeführt. Die Ergebnisse lassen sich also nicht ohne weitere Tests auf den Menschen übertragen. Doch durch Untersuchungen anderer infektiöser Viren wissen wir, dass Viren häufig Signalwege in ihren menschlichen Wirtszellen verändern und dass dies für die Virusvermehrung wichtig ist. Gleichzeitig haben bereits zugelassene Medikamente einen ungeheuren Entwicklungsvorsprung, sodass man auf Grundlage unserer Ergebnisse und weniger weiterer Experimente sehr schnell mit klinischen Studien beginnen könnte.“ Das Verfahren, mit bestimmten Hemmstoffen Signalwege zu unterbrechen, um eine COVID-19-Erkrankung zu therapieren, haben sich die Wissenschaftler über INNOVECTIS patentieren lassen. INNOVECTIS wurde 2000 als Tochterunternehmen der Goethe-Universität Frankfurt gegründet und agiert seitdem erfolgreich als Dienstleister beim Transfer von akademischem Know-how in die wirtschaftliche Praxis.
Mehr erfahren zu: "Charité-Studie: Keuchhusten-Impfung in der Schwangerschaft stärkt die Abwehr bei Neugeborenen" Charité-Studie: Keuchhusten-Impfung in der Schwangerschaft stärkt die Abwehr bei Neugeborenen Wie eine neue Studie erstmals zeigt, sind mütterliche Antikörper gegen den Keuchhusten-Erreger, das Bakterium Bordetella pertussis, nicht nur im Blut, sondern auch in der Nasenschleimhaut von Neugeborenen zu finden.
Mehr erfahren zu: "Ärztepräsident fordert Zucker- und Alkohol-Abgabe" Ärztepräsident fordert Zucker- und Alkohol-Abgabe Bessere Gesundheit für die Menschen in Deutschland, vielleicht sogar mehr Lebensjahre? Mit solchen Versprechen wirbt der Ärztepräsident für eine neue Zucker- und Alkohol-Abgabe.
Mehr erfahren zu: "Aufräumhilfe für Zellen: Beschleunigter Proteinabbau als Mittel gegen Krebs?" Aufräumhilfe für Zellen: Beschleunigter Proteinabbau als Mittel gegen Krebs? Der gezielte Abbau von Proteinen gilt als vielversprechender Ansatz im Kampf gegen Krebs. Forschende haben nun ein neues Molekül entdeckt, das Proteine gleichzeitig hemmen und ihren natürlichen Abbau beschleunigen könnte.