Wichtige Proteinwege, die für das Ebola-Virus kritisch sind, können laut einer neuen Studie blockiert werden

Wissenschaftler haben erfolgreich die Ebola-Infektion in Zellkultur-Experimenten blockiert, in einem kritischen frühen Schritt, um einen Impfstoff für das lebensbedrohliche Virus zu entwickeln.

Zwei biochemische Wege, die für die Infektion des Ebola-Virus entscheidend sind, wurden in Zellkulturversuchen blockiert.

Die Ebola-Virus-Epidemie in Westafrika, die größte in der Geschichte, bleibt heute in den Nachrichten. Erstmals im Dezember 2013 gemeldet, schätzt die CDC 27.678 Fälle von Infektionen mit der Gesamtzahl der Todesfälle bei 11.276.

Obwohl die Weltgesundheitsorganisation Liberia vor kurzem für "frei von Ebola" erklärte, ist die tödliche Krankheit in Teilen Afrikas immer noch weit verbreitet.

Jüngste Analysen haben gezeigt, dass die globale Hilfe als Reaktion auf die Bedrohung "verfehlt" ist. Derzeit werden viele Impfstoffe getestet, obwohl derzeit keine zur klinischen Verwendung verfügbar sind. Möglicherweise haben die Wissenschaftler jetzt einen entscheidenden frühen Schritt in der Entwicklung eines Impfstoffes entdeckt.

Die Ergebnisse, in der Zeitschrift veröffentlicht Drug Discovery Forschungsahen Forscher der medizinischen Fakultät der University of Texas (UTMB) in Galveston, Texas, einen neuen Ansatz zur Bekämpfung des lebensbedrohlichen Virus.

Durch die Verwendung leistungsfähiger Computer- und Analysetechniken entschieden sich die Forscher, sich mehr auf die Wirtszelle als auf das Virus zu konzentrieren. Leitautor Prof. Robert Davey erklärt:

"Die Voraussetzung für diese Arbeit ist, dass das Virus im Wesentlichen nichts ohne eine Zelle ist. Es muss sich auf viele Zellproteine ??und Faktoren verlassen, um es zu replizieren. Die Idee ist, dass wir die Expression dieser Zellproteine ??nur kurz unterdrücken können Zeit, können wir dann die Krankheit in ihren Bahnen stoppen. "

Um die kritischen Proteine ??zu identifizieren, führten die Forscher groß angelegte Screening-Experimente mit Zellsätzen durch, die mit einer kleinen störenden Ribonukleinsäure (siRNA) behandelt wurden, einem Werkzeug, das üblicherweise verwendet wird, um das Ausschalten eines spezifischen Proteingens zu induzieren.

Die Forscher identifizierten 735 verschiedene Gene, die Proteine ??produzieren könnten, die für die Ebola-Infektion kritisch sind. Dann fügten sie ein "Pseudo-Typ" Ebola-Virus hinzu - künstlich erzeugte Viruspartikel, die durch Umhüllen von Ebola-Hüllproteinen um einen Kern aus genetischem Material von einem anderen Virus hergestellt wurden.

Dies erzeugt einen Virus, der sich wie Ebola verhält, aber nicht stark genug ist, um schädlich zu sein, und ist daher sicher zu testen.

Prof. Davey erklärt die Herausforderungen, denen die Forscher begegneten: "Wir hatten eine Reihe von Treffern, ziemlich viele Orte, an denen das Virus die Zellen nicht infizierte. Das Problem war dann zu verstehen, was diese Treffer bedeuteten."

Zwei kritische biochemische Reaktionen identifiziert

Um den Zustrom dieser neuen Daten zu verstehen, verwendeten die Forscher einen neu entwickelten statistischen Algorithmus, der speziell darauf ausgelegt war, die Ergebnisse von siRNA-Bildschirmen zu priorisieren.

Weitere computergestützte Analysen wurden durchgeführt, und Wissenschaftler entdeckten zwei Netzwerke biochemischer Reaktionen, die besonders kritisch für das Eindringen des Virus in die Zellen zu sein schienen - den PI3-Kinaseweg und den CAMK2-Weg.

Derzeit stehen Medikamente zur Verfügung, um beide Wege zu blockieren, und die Forscher beschlossen, weiter zu prüfen, ob sie die Ebola-Infektion der Zellen beeinträchtigen könnten. Sie testeten sowohl die Virus-Pseudotypen als auch das Ebola-Zaire-Virus. Letzteres ist mit besonders hohen Mortalitätsraten verbunden und wurde nur unter strengen Laborbedingungen getestet, um eine maximale Eindämmung sicherzustellen.

Die Forscher fanden heraus, dass die Virustiter für das echte Ebola-Virus um 65% abnahmen, wenn der PI3-Kinase-Inhibitor gestoppt wurde. Noch viel versprechender war, dass der Ebola-Virus "blockiert" war, als die CAMK2-Funktion blockiert wurde.

Prof. Davey ist der Ansicht, dass die Entwicklungen "viel Potenzial für zukünftige pharmazeutische Nutzung" zeigen.