Erstmals Hoffnung im Kampf gegen Ebola-Viren

Ebola-Viren nutzen zwei bestimmte Proteine ihres Wirtes, um in dessen Zellen eindringen zu können. Das berichten US-Wissenschaftler in der Zeitschrift „Science“. Um ihr Forschungsergebnis hieb- und stichfest zu machen, mussten die Amerikaner auch im Biozentrum der Uni Würzburg anklopfen. Hier bekamen sie Unterstützung von Ute Felbor.

Das hoch gefährliche und ansteckende Ebola-Virus ist in den vergangenen Jahren in Afrika immer wieder ausgebrochen. Jedesmal tötete es zahlreiche Menschen. Es ruft zuerst hohes Fieber mit grippeähnlichen Symptomen hervor, später löst es im ganzen Körper Blutungen aus. Das auch als „hämorrhagisches Fieber“ bezeichnete Krankheitsbild endet in über 80 Prozent der Fälle tödlich. Wirksame Medikamente oder Impfstoffe gegen das Virus gibt es bisher nicht.

An der Harvard Medical School in Boston hat die Arbeitsgruppe von Jim Cunningham nun entdeckt, dass Ebola die proteinabbauenden Enzyme Kathepsin B und Kathepsin L benötigt, um in eine Zelle eindringen zu können. Das fanden die Forscher an Zellkulturen heraus, die aus Nierenzellen von Affen angelegt worden waren. Blockierten sie darin die beiden Enzyme mit chemischen Hemmstoffen, so fand keine Infektion statt.

Weil sich auch die Arbeitsgruppe von Ute Felbor mit den Kathepsinen befasst, suchten die US-Forscher die Kooperation. Das Team am Biozentrum verfügt über Mäuse, bei denen die Gene für beide Enzyme ausgeschaltet wurden. „Wir haben aus dem Bindegewebe unserer Tiere mit einigem Aufwand Zell-Linien hergestellt und sie den Kollegen in USA überlassen“, erklärt Ute Felbor. Dort zeigte sich dann, dass auch diese Zellen gegen Ebola-Viren resistent sind.

Die weiteren Untersuchungen der Amerikaner brachten den Hinweis, dass die zwei Kathepsine in einer genau festgelegten Reihenfolge ein Oberflächenprotein des Ebola-Virus spalten und dem Erreger so den Eintritt in die Zelle ermöglichen. Zellen, denen die Kathepsine B und L fehlen, können nicht infiziert werden. Damit ergibt sich erstmals die Hoffnung, die tödliche Krankheit mit Hemmstoffen gegen die Kathepsine B und L bekämpfen zu können.

Die zwei Enzyme befinden sich in der Zelle in so genannten Lysosomen. Das sind kleine Bläschen, umschlossen von einer Membran. „Früher ging man davon aus, dass die Kathepsine unspezifisch sind und alle möglichen Proteine abbauen“, erklärt Ute Felbor. Doch dann wurden spezielle Funktionen entdeckt. Eine solche hat auch die Würzburger Medizinerin gefunden: Wenn Kathepsin L aus der Zelle abgegeben wird, vermittelt es in der Umgebung von Tumoren die Freisetzung eines Moleküls (Endostatin), das die Neubildung von Blutgefäßen hemmt. Das ist von Bedeutung, weil Tumoren auf die Versorgung mit Blut angewiesen sind.

Außerdem fand Ute Felbor sehr ausgeprägte Veränderungen in den Gehirnen der Mäuse, denen die zwei Kathepsin-Gene fehlen: Es kommt zu einem rapiden und frühzeitigen Absterben von Nervenzellen – ähnlich wie bei Menschen, die sich im Endstadium von neurodegenerativen Erkrankungen befinden. Die Kathepsine sind also sowohl für die Viren- und Krebsforschung interessant als auch für den Kampf gegen degenerative Nervenleiden.

Chandran K, Sullivan NJ, Felbor U, Whelan SP, Cunningham JM: „Endosomal proteolysis of the Ebola Virus glycoprotein is necessary for infection“, online publiziert bei „Science“ am 14. April 2005, DOI 10.1126/science.1110656

Weitere Informationen: PD Dr. Ute Felbor, T (0931) 888-4097, Fax (0931) 888-4069, oder Prof. Jim Cunningham, E-Mail: felbor@biozentrum.uni-wuerzburg.de , jcunningham@rics.bwh.harvard.edu