Wie entgeht SARS-CoV-2 dem Immunsystem? Schutzmechanismus und Ansatz für Medikamentenentwicklung identifiziert

Nach der COVID-19-Pandemie bleiben für Forschende Aufgaben zu lösen, die sich mit sehr unterschiedlichen Aspekten des SARS-CoV-2-Virus beschäftigen. Dazu gehört auch die Entwicklung von Medikamenten zur Behandlung einer akuten Infektion mit dem Virus.

Wissenschaftlern aus Düsseldorf ist es nun gemeinsam mit einer Arbeitsgruppe von der Universität Göttingen um Prof. Kai Tittmann (Zentrum für Molekulare Biowissenschaften) sowie weiteren deutschen Arbeitsgruppen gelungen, einen Mechanismus zu identifizieren, der das Virus vor der Bekämpfung durch das menschliche Immunsystem schützt. Damit sei ein vielversprechender Ansatzpunkt für eine weitere Medikamentenentwicklung gegen das Virus identifiziert, sagen Dr. Gereon Poschmann (Proteomforschung am Institut für Molekulare Medizin I des Universitätsklinikums Düsseldorf) und Dr. Carsten Berndt (Klinik für Neurologie).

Die Protease Mpro ist für die Vermehrung von SARS-CoV-2 essenziell. Diese Protease ist im Virus nur aktiv, wenn sie aus zwei gleichen Untereinheiten besteht. Ihre inaktive Variante besteht hingegen nur aus einer Untereinheit. Poschmann und Berndt lokalisierten einen neuartigen Schaltmechanismus innerhalb der Protease. Über verschiedene Zustände eines bestimmten Eiweißbausteins, der Aminosäure Cystein, kann die Protease Mpro temporär in die inaktive Form überführt werden. Vereinfacht ausgedrückt: Ihre Aktivität kann mit dieser Aminosäure zeitweise ein- oder ausgeschaltet werden. Die Forschenden gehen davon aus, dass dieser Schalter ein Schutzmechanismus für das Virus ist, um der dauerhaften Inaktivierung durch die Immunantwort zu entgehen.

Besonders interessant im Hinblick auf eine Medikamentenentwicklung sind Wirkstoffe, die diesen Schutzmechanismus ausnutzen können, um die Protease in ihrer inaktiven Form zu stabilisieren. Damit wäre es möglich, die Vermehrung des Virus zu unterbinden. Die Düsseldorfer und Göttinger Forschenden haben solche Wirkstoffe im Rahmen ihrer Forschung identifiziert. Poschmann erklärt: „Diese Wirkstoffe können als Blaupause für die Entwicklung von Medikamenten dienen, mit denen man die Vermehrung des Virus verhindern kann. Mit unseren aktuellen Forschungsergebnissen ist uns hier ein wichtiger Schritt in diese Richtung gelungen.“