Der Schutz vor tödlichen Sars-CoV-2-Infektionen kann verbessert werden.
Sars-CoV-2-Viren können sich soweit tarnen, dass sie nicht vom Immunsystem erkannt werden. Der antivirale Immunrezeptor RIG-I lässt sich aber stimulieren, wodurch der Schutz vor tödlichen Sars-CoV-2-Infektionen verbessert wird.
Das haben Forscher um Prof. Dr. Gunther Hartmann vom Institut für Klinische Chemie und Klinische Pharmakologie des Universitätsklinikums Bonn in Zusammenarbeit mit weiteren Mitgliedern des Exzellenzclusters „ImmunoSensation“ der Universität Bonn an Mäusen gezeigt.
Der Schlüssel zur Beseitigung einer Sars-CoV-2-Infektion
Die Sars-CoV-2-Pandemie hat einen dringenden Bedarf an antiviralen Medikamenten und Impfstoffen offenbart. Während Impfstoffe nach einem bemerkenswert kurzen Zeitraum vorlagen, ist die Entwicklung direkter antiviraler Behandlungsmöglichkeiten vergleichsweise langsam vorangekommen.
Angesichts des Risikos künftiger Pandemien besteht jedoch weiterhin großer Bedarf an Medikamenten und Behandlungsmethoden, die direkt gegen eine Virusinfektion wirken. Darüber hinaus sind neu auftretende Sars-CoV-2-Varianten besorgniserregend, die sich vor dem Immunsystem tarnen. Da sie auch in einer durch Impfung immunisierten Bevölkerung hohe Infektionszahlen verursachen können, sind antivirale Medikamente zur Behandlung von Covid-19 dringend erforderlich. Sars-CoV-2 gehört zur Gattung der Betacoronaviren. Wie andere Vertreter dieser Gattung ist auch Sars-CoV-2 mit mehreren molekularen Werkzeugen ausgestattet, die dem Erreger ermöglichen, die Erkennung durch das Immunsystem zu umgehen. Das Virus trägt die Information zur Herstellung einer Reihe von Proteinen mit sich, die in der Lage sind, antivirale Erkennungssysteme der infizierten Zelle zu hemmen. Eigentlich kann das Immunsystem virales Erbgut (hier: Ribonukleinsäuren/RNA) identifizieren und Alarm schlagen. Proteine des Sars-CoV-2 können die viralen Ribonukleinsäuren jedoch so verändern, dass sie von körpereigener RNA nicht mehr zu unterscheiden ist.
„Eine robuste, frühe Typ-I-IFN-Produktion ist der Schlüssel zur Beseitigung einer Sars-CoV-2-Infektion“, sagt Prof. Dr. Eva Bartok vom Institut für Klinische Chemie und Klinische Pharmakologie des Universitätsklinikums Bonn (UKB). „Bleibt sie aus, schreitet die Erkrankung fort und kann einen schweren Verlauf nehmen.“
Die Doktorandin und Erstautorin Samira Marx fügt hinzu:
„Die Aktivierung der angeborenen antiviralen Reaktion, einschließlich der Freisetzung von Typ-I- und Typ-III-IFN, ist außerdem äußerst wichtig für die Entwicklung einer angemessenen antiviralen adaptiven Immunantwort.“ Diese an die Bedrohung angepasste Antwort des Immunsystems erfolge erst nach wenigen Tagen nach der Infektion und umfasse die Aktivierung weiterer Immunzellen und schließlich die Bildung von Antikörpern.
Vielversprechender Ansatz zur Behandlung von Covid-19
Da Mäuse im Allgemeinen nicht für Sars-CoV-2 empfänglich sind, mussten genetisch angepasste Mäuse verwendet werden, die das Sars-CoV2 bindende Protein ACE2 bilden. „Das von uns verwendete Mausmodell bildet wichtige Aspekte der menschlichen Covid-19-Krankheit nach“, sagt Prof. Dr. Hiroki Kato vom Institut für Kardiovaskuläre Immunologie des UKB.
Anhand dieses Modells konnten die Forscher zeigen, dass eine systemische Anwendung von 3pRNA ein bis sieben Tage vor einer Infektion mit Sars-CoV-2 den Anteil der tödlichen Infektionen drastisch reduzierte. „Unsere Ergebnisse zeigen deutlich, dass die gezielte Beeinflussung von RIG-I, sowohl prophylaktisch als auch therapeutisch, ein vielversprechender Ansatz zur Behandlung von Covid-19 ist.
Vor einer Anwendung an Menschen müssen jedoch noch weitere Studien erfolgen“, fasst Prof. Dr. Gunther Hartmann vom Institut für Klinische Chemie und Klinische Pharmakologie des UKB und Sprecher des Exzellenzclusters „ImmunoSensation“ der Universität Bonn zusammen. glp
