q&more
Meine Merkliste
my.chemie.de  
Login  

News

Mögliche Schwachstelle des SARS-CoV-2-Virus identifiziert

Antivirale Strategie mit Doppelwirkung

pixabay.com/Unsplash

Symbolbild

31.07.2020: Wenn das SARS-CoV-2-Virus in menschliche Zellen eindringt, lässt es eigene Proteine durch die menschliche Wirtszelle herstellen. Eines dieser Virus-Proteine namens PLpro ist essenziell für die Vermehrung und schnelle Ausbreitung des Virus. Ein internationales Team von Wissenschaftlern unter der Federführung der Goethe-Universität Frankfurt und des Universitätsklinikums Frankfurt hat nun herausgefunden, dass die pharmakologische Hemmung dieses viralen Enzyms nicht nur die Virusvermehrung blockiert, sondern gleichzeitig auch die antivirale Immunantwort stärkt.

Bei einer Infektion muss das SARS-CoV-2-Virus verschiedene Abwehrmechanismen des menschlichen Körpers überwinden. Dazu gehört die unspezifische oder angeborene Immunabwehr. Dabei setzen befallene Körperzellen Botenstoffe frei, so genannte Typ-I-Interferone. Diese locken natürliche Killerzellen an, die die infizierten Zellen abtöten.

Das SARS-CoV-2-Virus ist unter anderem auch deshalb so erfolgreich – und damit gefährlich –, weil es die unspezifische Immunantwort unterdrücken kann. Dazu lässt es die menschliche Zelle das Virus-Protein PLpro (Papain-like Protease) herstellen. PLpro hat zwei Funktionen: Es wirkt bei der Reifung und Freisetzung neuer Virenpartikel mit, und es unterdrückt die Bildung von Typ-I-Interferonen. Diese Prozesse konnten die deutschen und niederländischen Wissenschaftler jetzt in Zellkultur-Experimenten beobachten. Blockierten sie zudem PLpro, so wurde die Virusproduktion gehemmt und gleichzeitig die angeborene Immunantwort der menschlichen Zellen gestärkt.

Prof. Ivan Đikić, Direktor des Instituts für Biochemie II am Universitätsklinikum Frankfurt und Letztautor der Arbeit, erklärt: „Wir haben den Wirkstoff GRL-0617 verwendet, einen nicht kovalenten Inhibitor von PLpro, und dessen Wirkweise biochemisch, strukturell und funktionell genau untersucht. Wir kamen zu dem Schluss, dass die Hemmung von PLpro eine vielversprechende therapeutische „Doppelschlag“-Strategie zur Behandlung von COVID-19 ist. Die Weiterentwicklung PLpro-hemmender Substanzklassen zum Einsatz in klinischen Studien ist nun eine zentrale Herausforderung für diesen Therapieansatz.“

Eine weitere wichtige Erkenntnis dieser Arbeit ist, dass das Virus-Protein PLpro von SARS-CoV-2 mit höherer Aktivität ISG-15 (Interferon-stimuliertes Gen-15) von zellulären Proteinen abspaltet als das SARS-Äquivalent, was zu einer stärkeren Hemmung der Interferon-Typ-I-Produktion führt. Dies steht im Einklang mit neueren klinischen Beobachtungen, die zeigen, dass COVID-19 im Vergleich zu anderen Atemwegsviren wie Influenza und SARS eine reduzierte Interferonantwort aufweist.

Um im Detail zu verstehen, wie die Hemmung von PLpro das Virus stoppt, haben Wissenschaftler in Frankfurt, München, Mainz, Freiburg und Leiden in enger Zusammenarbeit ihre biochemischen, strukturellen, computergestützten und virologischen Fachkenntnisse kombiniert.

Donghyuk Shin, Postdoktorand und Erstautor des Manuskripts, kommentiert: „Persönlich möchte ich die Bedeutung von Wissenschaft unterstreichen und insbesondere das Potenzial hervorheben, das aus einer Kultur der Zusammenarbeit entsteht. Als ich unsere gemeinsamen Ergebnisse sah, war ich wirklich dankbar dafür, Wissenschaftler zu sein.“

Prof. Sandra Ciesek, Direktorin des Instituts für Medizinische Virologie am Universitätsklinikum Frankfurt, erklärt, dass die Papain-like Protease für sie als Ärztin ein äußerst attraktives antivirales Ziel ist, da dessen Hemmung ein „Doppelschlag“ gegen SARS-CoV-2 wäre. Sie betont die exzellente Zusammenarbeit beider Institute: „Insbesondere bei der Erforschung eines neuen Krankheitsbildes profitieren alle von der interdisziplinären Zusammenarbeit und den unterschiedlichen Erfahrungen und Sichtweisen.“

Originalveröffentlichung:
Donghyuk Shin et al.; "Inhibition of papain-like protease PLpro blocks 1 SARS-CoV-2 spread and 2 promotes anti-viral immunity"; Nature; 2020

Fakten, Hintergründe, Dossiers

  • SARS-CoV-2
  • Coronavirus
  • Covid-19

Mehr über Uni Frankfurt am Main

  • News

    Wie Feinstaub aus Schadstoff-Gasen entsteht

    Wenn in asiatischen Mega-Cities Winter-Smog herrscht, misst man in den Straßen mehr Feinstaub, als es eigentlich geben dürfte. Ein internationales Team mit Beteiligung von Forschern der Goethe-Universität Frankfurt sowie der Universitäten in Wien und Innsbruck hat jetzt herausgefunden, dass ... mehr

    Neues Verfahren erhöht Testkapazitäten zum Coronavirus-Nachweis dramatisch

    Forschern des Blutspendedienstes des Deutschen Roten Kreuzes in Frankfurt um Prof. Erhard Seifried und dem Institut für Medizinische Virologie des Universitätsklinikums der Goethe-Universität Frankfurt um Prof. Sandra Ciesek ist es gelungen, ein Verfahren zu entwickeln, das es ermöglicht, d ... mehr

    Maßgeschneiderte Wirkstoffe aus dem Baukasten

    Mikroorganismen bauen Naturstoffe oft wie am Fließband zusammen. Dabei spielen bestimmte Enzyme, die nicht-ribosomalen Peptid Synthetasen (NRPS), eine Schlüsselrolle. Biotechnologen der Goethe-Universität ist es jetzt gelungen, diese Enzyme so zu verändern, dass ganz neue Naturstoffe oder a ... mehr

  • q&more Artikel

    Feiern und Hungern – für Bakterien kein Problem

    Bakterien sind wahre Überlebenskünstler. Im Laufe der Evolution haben sie zahlreiche Strategien entwickelt, sich an schnell veränderliche, unsichere Umweltbedingungen anzupassen. So ist ihr Stoffwechsel wesentlich ausgeklügelter als derjenige des Menschen. Sie können innerhalb von Minuten i ... mehr

    Warum Biosimilars und nicht Biogenerika?

    Bereits seit 2006 gibt es eine Gruppe gentechnisch hergestellter Medikamente, die unter der Bezeichnung „Biosimilars“ firmieren. Bis vor einem Jahr blieb diese Gruppe selbst in Fachkreisen eher unauffällig. Das ändert sich jedoch derzeit, da kürzlich ein erster Biosimilar-Antikörper zugelas ... mehr

    Paradigmen­wechsel

    Was wäre die Medizin ohne Arzneimittel? Aber werden Arzneimittel heute optimal ­eingesetzt? einesfalls, wie wir heute dank der Erkenntnisse aus der molekularen ­Medizin wissen. Denn beim Einsatz von Arzneimittel gilt es, zwei Aspekte zu beachten: ­die Krankheit und den Patienten. Erst langs ... mehr

  • Autoren

    Prof. Dr. Jörg Soppa

    Jörg Soppa, Jahrgang 1958, studierte Biochemie in Tübingen und promovierte anschließend am Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried. Dort baute er ab 1990 eine eigene Forschungsgruppe auf und hielt Lehrveranstaltungen am Institut für Genetik und Mikrobiologie der Universität München ... mehr

    Prof. Dr. Heinfried H. Radeke

    Heinfried H. Radeke, Jg. 1955, studierte Medizin an der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH; Approbation 1985) und promovierte mit der wissenschaftlich besten Dissertation des Jahres 1986. Nach zwei Jahren als Assistenzarzt in der Universitätskinder­klinik Göttingen begann er 1987 an der ... mehr

    Prof. Dr. Theo Dingermann

    Theodor Dingermann, Jg. 1948, studierte Pharmazie in Erlangen und promovierte 1980 zum Dr. rer. nat. 1990 erhielt er einen Ruf auf die C4-Professur für pharmazeutische Biologie der Universität Frankfurt. Von 2000 bis 2004 war er Präsident der Deutschen Pharmazeutischen Gesellschaft. Ferner ... mehr

q&more – die Networking-Plattform für exzellente Qualität in Labor und Prozess

q&more verfolgt den Anspruch, aktuelle Forschung und innovative Lösungen sichtbar zu machen und den Wissensaustausch zu unterstützen. Im Fokus des breiten Themenspektrums stehen höchste Qualitätsansprüche in einem hochinnovativen Branchenumfeld. Als moderne Wissensplattform bietet q&more den Akteuren im Markt einzigartige Networking-Möglichkeiten. International renommierte Autoren repräsentieren den aktuellen Wissenstand. Die Originalbeiträge werden attraktiv in einem anspruchsvollen Umfeld präsentiert und deutsch und englisch publiziert. Die Inhalte zeigen neue Konzepte und unkonventionelle Lösungsansätze auf.

> mehr zu q&more

q&more wird unterstützt von:

 

Ihr Bowser ist nicht aktuell. Microsoft Internet Explorer 6.0 unterstützt einige Funktionen auf Chemie.DE nicht.