Pandemiewarnung vor potenziellem Virus „so ansteckend wie Masern und tödlich wie Nipah“ | Wissenschaft | Nachrichten

Paramyxoviren sind eine Familie von Negativstrang-RNA-Viren, zu deren Mitgliedern Masern, Nipah-Virus, Mumps, Newcastle-Krankheit und Hundestaupe gehören. Der Biochemiker Professor Michael Norris von der University of Toronto sagte: „Die Infektiosität von Masern wird von keinem bekannten Virus erreicht. „Wenn eine Person mit Masern in einem Raum mit 100 ungeimpften Personen hustet, würden sich etwa 90 anstecken.“

Prof. Norris fuhr fort: „Das Nipah-Virus ist nicht so ansteckend, aber es ist unglaublich tödlich, wobei zwischen 40 und 90 Prozent der Infektionen zum Tod führen.

„Stellen Sie sich vor, ein Paramyxovirus würde auftauchen, das so ansteckend wie Masern und so tödlich wie Nipah ist.“

(Und für diejenigen mit einem Mangel an Vorstellungskraft, aber einer Vorliebe für medizinische Thriller auf der großen Leinwand, wird diese katastrophale Hypothese in dem Film „Contagion“ aus dem Jahr 2011 gespielt, der eine weltweite Zahl von 26 Millionen Todesopfern vorsieht, bevor es den Protagonisten gelingt, einen erfolgreichen Impfstoff dagegen zu entwickeln das eingebildete Paramyxovirus.)

Zurück in der realen Welt haben Prof. Norris und sein internationales Team von Kollegen jedoch Einblicke, wie wir eine tatsächliche Paramyxovirus-Pandemie aufhalten könnten.

Insbesondere hat das Team die allererste Studie zu einem Schlüsselstadium im Lebenszyklus sowohl des Masern- als auch des Nipah-Virus veröffentlicht.

Die Co-Autorin und Strukturbiologin Professor Erica Ollmann Saphire vom La Jolla Institute for Immunology erklärte: „Diese Arbeit löst ein langjähriges Rätsel: wie sich Viren zusammensetzen.

„Wir wissen, dass die vielen Teile eines Virus an der Zellmembran zusammenkommen, aber wir wussten nicht, was der Auslöser war, der diesen irreversiblen Zusammenbauprozess startet.“

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In ihrer Studie verwendeten die Forscher verschiedene bildgebende Verfahren – einschließlich Röntgenkristallographie und Elektronenmikroskopie – um zu erfassen, wie sich Masern- und Nipah-Viren zusammensetzen.

Bei diesem Prozess, erklärten sie, strömen Schlüsselproteine ​​und genetisches Material in bestimmte Bereiche auf infizierten Wirtszellmembranen.

Sie werden von speziellen „Matrix“-Virusproteinen angetrieben, die zusammenkommen, um ein Gitter gegen die Innenseite der Zellmembran zu bilden – und an ein Lipidmolekül in der Membran binden, um Treffpunkte für die Virusanordnung bereitzustellen.

Matrixproteine ​​ändern ihre Form, um eine Tasche für die Lipidbindung zu schaffen, eine Bewegung, die sie auch dazu zwingt, eine Form anzunehmen, die den Gitteraufbau fördert.

Diese „Feldmarschälle“ – wie Prof. Norris sie gerne nennt – sammeln, lenken und formen dann die anderen Proteine, die zur Produktion eines neuen Virus benötigt werden.

Das Gitter aus Matrixproteinen drückt die Zellmembran nach außen und bildet eine „Knospe“, die andere virale Proteine ​​an die Stelle rekrutiert.

Sobald die Knospe alle erforderlichen Komponenten an Ort und Stelle hat, spaltet sie sich von ihrer Wirtszelle ab und macht sich auf den Weg, um eine neue zu infizieren.

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Mitautor und Professor Robert Stahelin von der Purdue University fügte hinzu: „Diese Studie ist erfolgreich, indem sie identifiziert, wie Paramyxoviren ein Wirtszelllipid für die Virusausbreitung nutzen können.“

Das Team hofft, dass wir möglicherweise Therapien entwickeln können, die den Prozess unterbrechen, wenn wir besser verstehen, wie sich Paramyxoviren zusammensetzen.

Dieser Ansatz ist nicht ohne Präzedenzfall – ein Medikament namens Lenacapavir, das derzeit in klinischen Studien getestet wird, verwendet das gleiche Prinzip, um auf den Zusammenbauprozess von HIV abzuzielen.

Prof. Norris sagte: „Diese HIV-Therapie ist ein Beweis für das Prinzip, dass die Ausrichtung auf die virale Assemblierung eine praktikable Strategie für die Arzneimittelentwicklung ist.“

Prof. Stahelin stimmte zu und fügte hinzu: „Diese Arbeit wird zukünftige Bemühungen zur Entdeckung von Arzneimitteln beeinflussen.“

Solche Medikamente könnten zum Beispiel wirken, indem sie die Lipidbindungstasche blockieren, die Matrixproteine ​​verwenden, um sich an Zellmembranen zu binden.

Während verschiedene Paramyxoviren wie Masern und Nipah sehr unterschiedliche Genome haben, besteht das Schöne an dem von den Forschern vorgeschlagenen Ansatz darin, dass sie Matrixproteine ​​​​verwenden, die nahezu identisch aussehen.

Prof. Norris erklärte: „Da diese Matrixproteinstrukturen hochgradig konserviert sind, könnten wir möglicherweise auf ein Virus abzielen und einen Inhibitor haben, der auf alle anderen Viren dieser Familie abzielen könnte.“

Eine breite Paramyxovirus-Therapie könnte viele Anwendungen haben – von der Bekämpfung von Masernausbrüchen auf der ganzen Welt und der Bekämpfung der jährlichen Nipah-Ausbrüche in Bangladesch und Indien bis hin zum Schutz von Vieh vor Krankheiten und damit zur Stärkung der Ernährungssicherheit.

Die Newcastle-Krankheit zum Beispiel ist ein Paramyxovirus, das Vögel befällt und dafür bekannt ist, ganze Herden auszulöschen. Zwischen 2018 und 20 zwang ein Ausbruch unter Geflügel in Kalifornien die Keulung von schockierenden 1,2 Millionen Vögeln.

Prof. Norris und seine Kollegen haben bereits mit der Suche nach geeigneten Matrixprotein-Inhibitoren begonnen – und eine Liste von 7,4 Millionen potenziellen Medikamentenkandidaten auf 100 eingegrenzt, die nun weiteren Tests unterzogen werden.

Die vollständigen Ergebnisse der Studie wurden in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht.