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Neues Schlüsselenzym für die Virusvermehrung entdeckt

30.07.2012
Wissenschaftler des TWINCORE stören die Infektionskette des Hepatitis-C-Virus.

Viren sind – im weiteren Sinn – Schmarotzer. Sie klinken sich geschickt in die Abläufe in den Zellen ihres Wirtes ein und missbrauchen sie, um sich zu vervielfältigen.


Figur 1: HCV infizierte Zellen (rot: HCV Core Protein, grün: zelluläre "lipid droplets", blau: Zellkerne, Pfeile: Kolokalisation von Core und lipid droplets).

Wissenschaftler am TWINCORE haben entdeckt, wie Hepatitis-C- und Dengue-Viren die Funktion eines zellulären Enzyms für ihre Vervielfältigung nutzen. Dieses Ergebnis könnte auf verkürztem Weg zu einem neuen Therapieansatz führen, denn verschiedene Labore und auch die Pharmaindustrie testen Wirkstoffe, die genau dieses Enzym blockieren: als Entzündungshemmer.

Das Hepatits-C- und Dengue-Virus gehören zu der Gruppe der behüllten Viren – so wie beispielsweise auch Influenza oder Corona-Viren, zu denen SARS zählt. Behüllte Viren sind von einer Membran aus Fett- und Eiweißmolekülen umgeben, die über komplizierte Mechanismen in den Zellen des Virus-Wirtes zusammengebaut werden. Vor der Freisetzung wickelt sich der Kern des Virus in diese Membran und verlässt dann als reifes, infektiöses Partikel die Wirtszelle. Ist diese Virushülle nicht korrekt zusammengesetzt, stecken die Viren keine weiteren Zellen mehr an und die Infektionskette bricht ab.

„Um Faktoren zu finden, die für die Virusvermehrung und den Zusammenbau neuer Viren wichtig sind, haben wir einen neuen Ansatz gewählt“, sagt Thomas Pietschmann, Leiter des Instituts für Virologie am TWINCORE. „Wir haben zunächst nicht einzelne Faktoren – Eiweißmoleküle – in den Zellen blockiert, sondern ganze zentrale Signalwege.“ Damit stören die Wissenschaftler sozusagen einen ganzen Funkkanal für einzelne Zellaufgaben und können beobachten, was dabei in Zellen geschieht, die mit dem Hepatits-C-Virus infiziert sind. Die Blockade eines Pfades stoppte die Virusvermehrung. Daraufhin begann die Suche nach dem entscheidenden Faktor, der durch diesen Pfad angeschaltet wird und für das Virus wichtig ist. „Wir habendie Zytosolische Phospholipase als das zentrale Enzym identifiziert“, sagt Nicolas Menzel, Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Experimentelle Virologie. „Dieses Enzym spielt eine wichtige Rolle bei Entzündungsreaktionen und am Endoplasmatischen Retikulum (ER) innerhalb der Wirtszelle.“ An diesem ER, einem „Organ“ innerhalb der Zelle, werden zelluläre Eiweiße gebildet – und auch Hepatitis-C-Viren vermehrt. „Wir haben dann die Zytosolische Phospholipase in humanen Zellkulturen blockiert und konnten beobachten, dass Viren, die dann noch produziert wurden, eine deutlich veränderte Zusammensetzung der Virushülle hatten. Gleichzeitig waren diese Viren wesentlich geschwächt und kaum mehr infektiös.“

Da das nicht nur mit dem Hepatits-C-Virus gelang, sondern auch mit dem Dengue-Virus, „hoffen wir, dass dies ein allgemeines Prinzip für behüllte Viren ist, die sich an diesem „Organ“, dem ER, bilden “, sagt Thomas Pietschmann. „Zunächst untersuchen wir jetzt weitere Wirkstoffe, die ebenfalls die Zytosolische Phospholipase angreifen. Darunter sind auch Verbindungen, die die Pharmaindustrie als neuartige Entzündungshemmer testet. Auf diese Weise wollen wir herausfinden, ob die Zytosolische Phospholipase als Ziel für eine antivirale Therapie gegen Hepatitis C und möglicherweise auch andere Viruserkrankungen in Frage kommt.“

Hepatitis-C-Virus

Eine Infektion mit dem Hepatitis C Virus (HCV) ist ein – zweifelhaftes – Privileg von Menschen und Schimpansen. Etwa 170 Millionen Menschen sind chronisch mit dem Virus infiziert, das heißt, sie tragen es dauerhaft in ihren Leberzellen. Und das bleibt in vielen Fällen nicht ohne Folgen für die Leber: Ihr Risiko, eine chronische Entzündung und letztlich Leberkrebs zu bilden, steigt. Deshalb arbeiten Wissenschaftler auf der ganzen Welt an neuen Strategien gegen das Virus.

Ansprechpartner:
Prof. Dr. Thomas Pietschmann
thomas.pietschmann(at)twincore.de
Tel: +49 (0)511-220027-130

Dr. Jo Schilling | idw
Weitere Informationen:
http://www.twincore.de

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