Auf dem Weg zum Impfstoff Einzigartige Stelle auf dem Virus macht Sars-CoV-2 so gefährlich

Um Medikamente und Impfstoffe gegen das neuartige Corona-Virus zu entwickeln, muss man verstehen, wie das Virus überhaupt funktioniert. Das heißt, wie es in die Zellen gelangt und sich dort ausbreitet. Wissenschaftler aus Göttingen haben die Schaltstelle auf dem Virus gefunden, die das Sars-CoV-2 so gefährlich für uns macht.

Illustration SARS-CoV-2
Diese Illustration, die in den Centers for Disease Control and Prevention (CDC) erstellt wurde, zeigt die Struktur der Coronaviren. Die roten Spitzen sind die Spike-Proteine. Bildrechte: Alissa Eckert, MS; Dan Higgins, MAMS

Viren sind keine Lebewesen. Sie leben nicht. Trotzdem ist auch ihr großes Ziel: Vermehren, vermehren, vermehren! Das können sie aber alleine nicht, dafür brauchen sie eine lebendige Zelle. In die müssen sie sich einschleusen und deren Fortpflanzung übernehmen, erklärt Stefan Pöhlmann, Leiter der Abteilung für Infektionsbiologie am Deutschen Primatenzentrum in Göttingen.

Es parasitiert also, wenn man so möchte, die Funktionen der Zelle, um seine Vermehrung sicherzustellen.

Prof. Stefan Pöhlmann, Leiter der Abteilung Infektionsbiologie am Deutschen Primatenzentrum

In so eine Zelle hineinzukommen ist aber gar nicht so einfach. Die Zelle ist schließlich nicht dazu gedacht, Brutstätte für Viren zu sein. Knackpunkt ist also: Wie kommt das Virus in die Zelle? Deswegen ist das Coronavirus auch nach diesem Knackpunkt benannt: Es ist seine Krone, die dem Virus den Eintritt ermöglicht. Geformt wird sie durch ein Eiweiß.

Das Virus braucht Unterstützung

Aber auch dieses Eiweiß, Spike-Protein genannt, ist zunächst völlig nutzlos, denn es ist inaktiv. Wir erinnern uns: Das Virus lebt ja nicht! In die Zelle kommt es also nur, wenn das Spike-Protein aktiviert wird. Das gelingt dem Sars-CoV-2-Virus, weil unser Körper ihm dafür die nötigen Stoffe zur Verfügung stellt.

Porträtaufnahme eines mittelalten weißen Mannes mit sehr kurzen Haaren und einer Brille.
Bildrechte: Deutsches Primatenzentrum/Karin Tilch

Das Spike-Protein sitzt auf der Virusoberfläche und vermittelt den Eintritt des Virus in die Zelle, dafür muss das Spike-Protein durch zelluläre Enzyme, so genannten Proteasen, gespalten werden und diese Spaltung nennt man Aktivierung.

Prof. Stefan Pöhlmann, Leiter der Abteilung Infektionsbiologie am Deutschen Primatenzentrum

Der entscheidende zweite Schlüssel

Diese Enzyme, Proteasen, oder einfach Botenstoffe, passen auf das Virus wie ein Schlüssel ins Schloss. In diesem Fall braucht das Virus zwei Schlüssel, um zwei Schlösser auf dem Virus zu aktivieren. Dann kommt das Virus in die Zelle und kann sich vermehren. Bisher waren ein Schlüssel und ein Schloss bekannt. Dazu läuft schon vielversprechende Forschung für ein Medikament, das dort ansetzt.

Neu ist jetzt das Wissen über Schlüssel und Schloss Nummer zwei. Das könnte entscheidend sein für eine Impfung. Denn gerade das Schloss, also die Aktivierungsstelle auf dem Virus, macht es so gefährlich, sagt Infektionsbiologe Stefan Pöhlmann: "Denn die findet man nicht bei eng verwandten Coronaviren. Die ist einzigartig. Die findet man nur bei diesem Coronavirus, das sich jetzt global ausbreitet und für die Covid-19-Pandemie verantwortlich ist."

Zweite Andockstelle machte Übertragung auf Menschen möglich

Diese zweite Andockstelle auf dem Virus ist also der Grund, warum Covid-19 in unserem Körper überhaupt eine Chance hat. Wahrscheinlich ist es auch genau diese Veränderung auf dem Virus, die nötig war, damit das Virus vom Tier auf uns überspringen konnte. Davon gehen die Forscher aus.

Das Virus ohne zweites Schloss wäre also kaum gefährlich und deswegen wie gemacht für einen Impfstoff. Die Idee: Man entfernt diese zweite, gefährliche Aktivierungsstelle vom Virus und konfrontiert unser Immunsystem nur mit dem harmlosen Rest. Auf diese Weise bereitet man es vor auf die gefährliche Variante.

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