Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Miniatur-Antikörper gegen Noroviren

06.03.2015

Die meisten Fälle von Darmgrippe werden von Noroviren ausgelöst. Forschern aus dem DKFZ ist es jetzt gelungen, eine Art Miniatur-Antikörper – sogenannte Nanobodies – herzustellen, mit denen sie die Struktur der Viren besser aufklären konnten. Die Nanobodies waren in der Lage, Noroviren in Stuhlproben nachzuweisen und die Erreger in der Kulturschale zu zerstören. Damit sind sie möglicherweise dazu geeignet, Norovirus-Infektionen nicht nur besser zu diagnostizieren, sondern auch deren Symptome zu behandeln.

Die Infektion mit den hochansteckenden Noroviren ist normalerweise zwar nicht tödlich, kann aber zu einer Reihe von unangenehmen Symptomen wie Durchfall und Erbrechen führen. Die Behandlung beschränkt sich derzeit darauf, den Patienten mit ausreichend Flüssigkeit zu versorgen.


Elektronenmikroskopische Aufnahme eines Norovirus-ähnlichen Partikels (VLP) sowie die Darstellung eines Nanobodys. Nano-85 bindet an Norovirus-VLPs und zerlegt sie in ihre Einzelteile.

Quelle: Dr. Grant Hansman, DKFZ

„Weil so viele verschiedene Noroviren-Stämme existieren, die sich ständig verändern, ist sowohl die Entwicklung einer vorbeugenden Impfung als auch einer wirksamen Therapie äußerst schwierig“, sagt Dr. Grant Hansman, Virologe und Leiter der CHS-Nachwuchsgruppe Noroviren am Deutschen Krebsforschungszentrum und der Universität Heidelberg. Die Gruppe wird durch die C.H.S.-Stiftung gefördert.

Wissenschaftler aus Hansmans Arbeitsgruppe entdeckten kürzlich, dass ein so genannter Nanobody – eine Art Miniatur-Antikörper – an Norovirus-ähnliche Partikel (VLPs) binden kann. Bei VLPs handelt es sich gewissermaßen um die Proteinhüllen der Viren, denen jedoch das Erbmaterial fehlt. Nanobodies erkennen und binden ähnlich wie ein Antikörper ein bestimmtes Antigen.

„Allerdings sind Nanobodies viel kleiner, stabiler und wesentlich einfacher und kostengünstiger herzustellen als herkömmliche Antikörper“, erklärt Hansman. Besonders interessant ist, dass der Nanobody Nano 85 die VLPs von verschiedenen Norovirus-Stämmen erkennt.

Daraufhin testeten die Forscher den Nanobody an Stuhlproben von infizierten Patienten und konnten damit ein Drittel der virushaltigen Proben als solche erkennen. „Wir müssen den Nachweis mit dem Nanobody noch verbessern“, schränkt Hansman ein, „aber weil sich Noroviren ständig verändern, brauchen wir dringend neue Werkzeuge, mit denen wir neue Varianten dieser Erreger erkennen können. Nano 85 könnte ein guter Kandidat dafür sein.“

Der Nanobody Nano-85 erkennt eine hervorstehende Struktur auf VLPs verschiedener Norovirus-Stämme. Hansman beschreibt diese P-Domäne als eine flexible Struktur, die aus dem Virus hervortritt und sich „wie Gras auf einem Hügel an einem windigen Tag bewegt“. Diese Beweglichkeit ermöglicht es dem Erreger vermutlich, dem Immunsystem immer wieder zu entkommen, sie könnte ihn andererseits aber auch anfällig für Angriffe machen.

Mithilfe der Röntgen-Kristallographie bestimmten die Wissenschaftler die Form und die molekularen Komponenten des Komplexes zwischen Nano-85 und der P-Domäne. Interessanterweise liegt die Stelle, an der der Nanobody an das Virus bindet, versteckt unter der Oberfläche des VLP.

„Aus Sicht des Virus könnte dies eine Strategie sein, besonders anfällige Strukturen vor der Immunabwehr zu schützen“, erklärt Hansman. Als die Wissenschaftler jedoch versuchten, höher aufgelöste Bilder von der Interaktion im Elektronenmikroskop zu erhalten, wurden sie überrascht: Es waren keine intakten VLPs mehr zu finden. Offenbar war Nano-85 in der Lage, die VLPs in ihre Einzelteile zu zerlegen.

Die Bedeutung der Ergebnisse ist für Hansman klar: „Wenn Nano-85 tatsächlich dazu in der Lage ist, intakte VLPs zu zerstören, könnte das ein vielversprechender Ansatz sein, um eine Therapie gegen Noroviren zu entwickeln. Vor allem Krebspatienten mit geschwächtem Immunsystem könnten davon profitieren, denn eine Impfung würde ihr Immunsystem überfordern. Eine antivirale Therapie wäre für sie besser geeignet.”

Anna D Koromyslova and Grant S Hansman: A nanobody binding to a conserved epitope promotes norovirus disassembly. Journal of Virology 2015, DOI:10.1128/JVI.03176-14


Das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ) ist mit mehr als 3.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern die größte biomedizinische Forschungseinrichtung in Deutschland. Über 1000 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erforschen im DKFZ, wie Krebs entsteht, erfassen Krebsrisikofaktoren und suchen nach neuen Strategien, die verhindern, dass Menschen an Krebs erkranken. Sie entwickeln neue Methoden, mit denen Tumoren präziser diagnostiziert und Krebspatienten erfolgreicher behandelt werden können. Die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Krebsinformationsdienstes (KID) klären Betroffene, Angehörige und interessierte Bürger über die Volkskrankheit Krebs auf. Gemeinsam mit dem Universitätsklinikum Heidelberg hat das DKFZ das Nationale Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) Heidelberg eingerichtet, in dem vielversprechende Ansätze aus der Krebsforschung in die Klinik übertragen werden. Im Deutschen Konsortium für Translationale Krebsforschung (DKTK), einem der sechs Deutschen Zentren für Gesundheitsforschung, unterhält das DKFZ Translationszentren an sieben universitären Partnerstandorten. Die Verbindung von exzellenter Hochschulmedizin mit der hochkarätigen Forschung eines Helmholtz-Zentrums ist ein wichtiger Beitrag, um die Chancen von Krebspatienten zu verbessern. Das DKFZ wird zu 90 Prozent vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und zu 10 Prozent vom Land Baden-Württemberg finanziert und ist Mitglied in der Helmholtz-Gemeinschaft deutscher Forschungszentren.

Ansprechpartner für die Presse:

Dr. Stefanie Seltmann
Leiterin Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Deutsches Krebsforschungszentrum
Im Neuenheimer Feld 280
69120 Heidelberg
T: +49 6221 42-2854
F: +49 6221 42-2968
E-Mail: S.Seltmann@dkfz.de

Dr. Sibylle Kohlstädt
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Deutsches Krebsforschungszentrum
Im Neuenheimer Feld 280
69120 Heidelberg
T: +49 6221 42 2843
F: +49 6221 42 2968
E-Mail: S.Kohlstaedt@dkfz.de

E-Mail: presse@dkfz.de

www.dkfz.de

Dr. Stefanie Seltmann | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Krebsdiagnostik: Pinkeln statt Piksen?
25.05.2018 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Kugelmühlen statt Lösungsmittel: Nanographene mit Mechanochemie
25.05.2018 | Technische Universität Dresden

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

Je mehr die Elektronik Autos lenkt, beschleunigt und bremst, desto wichtiger wird der Schutz vor Cyber-Angriffen. Deshalb erarbeiten 15 Partner aus Industrie und Wissenschaft in den kommenden drei Jahren neue Ansätze für die IT-Sicherheit im selbstfahrenden Auto. Das Verbundvorhaben unter dem Namen „Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 7,2 Millionen Euro gefördert. Infineon leitet das Projekt.

Bereits heute bieten Fahrzeuge vielfältige Kommunikationsschnittstellen und immer mehr automatisierte Fahrfunktionen, wie beispielsweise Abstands- und...

Im Focus: Powerful IT security for the car of the future – research alliance develops new approaches

The more electronics steer, accelerate and brake cars, the more important it is to protect them against cyber-attacks. That is why 15 partners from industry and academia will work together over the next three years on new approaches to IT security in self-driving cars. The joint project goes by the name Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) and has funding of €7.2 million from the German Federal Ministry of Education and Research. Infineon is leading the project.

Vehicles already offer diverse communication interfaces and more and more automated functions, such as distance and lane-keeping assist systems. At the same...

Im Focus: Mit Hilfe molekularer Schalter lassen sich künftig neuartige Bauelemente entwickeln

Einem Forscherteam unter Führung von Physikern der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, spezielle Moleküle mit einer angelegten Spannung zwischen zwei strukturell unterschiedlichen Zuständen hin und her zu schalten. Derartige Nano-Schalter könnten Basis für neuartige Bauelemente sein, die auf Silizium basierende Komponenten durch organische Moleküle ersetzen.

Die Entwicklung neuer elektronischer Technologien fordert eine ständige Verkleinerung funktioneller Komponenten. Physikern der TU München ist es im Rahmen...

Im Focus: Molecular switch will facilitate the development of pioneering electro-optical devices

A research team led by physicists at the Technical University of Munich (TUM) has developed molecular nanoswitches that can be toggled between two structurally different states using an applied voltage. They can serve as the basis for a pioneering class of devices that could replace silicon-based components with organic molecules.

The development of new electronic technologies drives the incessant reduction of functional component sizes. In the context of an international collaborative...

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Im Fokus: Klimaangepasste Pflanzen

25.05.2018 | Veranstaltungen

Größter Astronomie-Kongress kommt nach Wien

24.05.2018 | Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Berufsausbildung mit Zukunft

25.05.2018 | Unternehmensmeldung

Untersuchung der Zellmembran: Forscher entwickeln Stoff, der wichtigen Membranbestandteil nachahmt

25.05.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

25.05.2018 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics