Coronavirus-Forschung: Enzym kurbelt Virusvermehrung an

Wissenschafter der Goethe-Universität Frankfurt haben ein mögliches Ziel für neue Anti-SARS-CoV-2-Medikamente entdeckt. Es handelt sich laut einer Veröffentlichung in Nature um eine Papain-like-Protease (PLpro), welche die Virusvermehrung in Zellen ankurbelt und gleichzeitig die Immunabwehr des Infizierten schwächt.

"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", hieß es jetzt in einer Aussendung der Goethe-Universität. Die Arbeit lief mit internationaler Kooperation und mithilfe des Universitätsklinikums Frankfurt. Das Hauptergebnis: Eine Hemmung dieses viralen Enzyms per Medikament blockiert nicht nur die Virusvermehrung, sondern stärkt gleichzeitig auch die antivirale Immunantwort.

Verschiedene Abwehrmechanismen

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

Die Wissenschafter: "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 Wissenschafter jetzt in Zellkultur-Experimenten beobachten.

"Doppelschlag-Strategie"

Ivan Dikic, Direktor des Instituts für Biochemie II am Universitätsklinikum Frankfurt und Letztautor der Arbeit, erklärt: "Wir haben den Wirkstoff GRL-0617 verwendet, einen 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." Offenbar unterdrücke SARS-CoV-2 die körpereigene Interferon-I-Produktion auch stärker als SARS-Erreger, die nach ihrem plötzlichen Auftauchen um die Jahrtausendwende wieder verschwanden.