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ETH-Forschende entdecken Achillesferse des Coronavirus

14.05.2021, 11:1614.05.2021, 13:52

ETH-Forschende haben eine wichtige Schwachstelle des Coronavirus entdeckt: Stört man einen bestimmten Prozess, hemmt das die Vermehrung des Erregers. Aus dieser Erkenntnis lässt sich möglicherweise ein Medikament entwickeln, das alle Varianten des Virus angreift.

Das Zauberwort heisst «Frameshifting»: Beim schrittweisen Ablesen des Bauplans aus Ribonukleinsäure (RNA) «verzählt» sich das Ribosom – die zelleigene Proteinfabrik – gelegentlich und lässt Buchstaben aus. Bei gesunden Zellen kommt das selten vor, denn aus einer falsch abgelesenen und kopierten Reihenfolge resultieren dysfunktionale Proteine.

Eine Visualisierung des Frameshiftings.Video: YouTube/ETH Zürich

Gewisse Viren wie Coronaviren oder das HI-Virus sind allerdings auf solche Verschiebungen des Leserasters zwingend angewiesen, um die Produktion ihrer Proteine zu regulieren. Das SARS-Cov-2-Virus, welches Covid-19 verursacht, führt das Frameshifting durch eine ungewöhnliche und komplexe Faltung seiner RNA herbei, schreibt das Forscherteam in einer Mitteilung vom Freitag. «Chemische Substanzen, die auf diese speziell gefaltete virale RNA abzielen, (könnten) möglicherweise als antivirale Medikamente genutzt werden.»

Eiskalt erwischt

Allerdings fehlten bislang genaue Informationen über die Wechselwirkung der viralen RNA mit dem Ribosom der befallenen Wirtszelle. Forschenden der ETH und der Universitäten Bern, Lausanne und Cork (Irland) ist es nun gelungen, diesen Vorgang zu beobachten, wie sie in der neuesten Ausgabe der Fachzeitschrift «Science» erläutern. Sie haben das Virus sozusagen eiskalt erwischt.

Mittels ausgeklügelter biochemischer Experimente konnten sie das Ribosom an der Frameshifting-Stelle der Coronavirus-RNA «einfrieren». Diesen Molekülkomplex konnten die Wissenschaftler dann mithilfe der Kryo-Elektronenmikroskopie untersuchen.

Sie sind auch schon einen Schritt weitergegangen und haben versucht, den Vorgang mit chemischen Substanzen gezielt zu beeinflussen. Sie fanden zwei chemische Verbindungen, welche die virale Vervielfältigung um das Tausend-
bis Zehntausendfache verringert – und das, ohne toxisch zu sein für die damit behandelten Zellen.

Klappt auch bei Varianten und Mutanten

Da alle Coronaviren auf diesen Frameshifting-​Mechanismus angewiesen sind, könnte ein auf diesen Vorgang abzielendes Medikament auch nützlich sein, um Infektionen durch andere, entfernter verwandte Coronaviren zu behandeln.

Ein Medikament, das auf diesen Vorgang abzielt, könnte auch zur Behandlung anderer Corona-Viren angewandt werden.
Ein Medikament, das auf diesen Vorgang abzielt, könnte auch zur Behandlung anderer Corona-Viren angewandt werden.Bild: Shutterstock

«Unsere zukünftige Arbeit wird sich darauf konzentrieren, die zellulären Abwehrmechanismen zu verstehen, die das virale Frameshifting unterdrücken, da dies für die Entwicklung von kleinen Wirkstoffen mit ähnlicher Aktivität nützlich sein könnte» erklärt Nenad Ban, Professor für Molekularbiologie der ETH Zürich und Co-Autor der Studie, in der Mitteilung. (sda)

DOI: 10.1126/science.abf3546

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quelle: keystone / peter klaunzer
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155 Kommentare
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Hölzig
14.05.2021 11:26registriert Februar 2015
Good News sind die besten News.
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Nixnutz
14.05.2021 11:28registriert Mai 2017
Oha, da sind die klugen Köpfe der ETH auf etwas ganz Spannendes gestossen!
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Siru
14.05.2021 11:40registriert Juli 2015
Haben die Wissenschaftler*innen da den Stein der Weisen in der Bekämpfung von Virenerkrankungen allgemein gefunden?

Was wäre das für ein Meilenstein in der Medizin!
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