Wissenschaftler identifizieren Protein, das es dem Grippevirus ermöglicht, sich in Zellen zu replizieren

Wenn wir an einer Virusinfektion erkranken, liegt es daran, dass das Virus in Zellen unseres Körpers gelangt ist und seine Maschinen übernommen hat, um Kopien von sich selbst zu machen. Für die Entwicklung antiviraler Medikamente ist es wichtig, Wege zu finden, diesen Prozess zu stören. Nun zeigt eine neue Studie, wie das Grippevirus auf ein Protein in der Wirtszelle angewiesen ist, um seine Mission zu erfüllen.
Die Forscher fanden heraus, dass ein Wirtsprotein namens ANP32A es dem Grippevirus ermöglicht, sich in Zellen zu replizieren.

Das Studienteam - angeführt von Forschern des Imperial College London in Großbritannien - berichtet über die Ergebnisse in der Zeitschrift Natur und schlägt vor, dass sie zu Verbesserungen bei der Behandlung von Pandemie und saisonaler Grippe führen können, die jedes Jahr über 800 Millionen Menschen weltweit befallen.

Grippe-Pandemien treten auf, wenn ein Influenza- oder Grippevirus, das in Vogelpopulationen zirkuliert, eine Veränderung erfährt, die es ermöglicht, Säugetierzellen zu infizieren. Ansonsten kann ein Vogelgrippevirus normalerweise keine Säugetiere infizieren.

Senior-Autorin Wendy Barclay, eine Professorin von Imperial, spezialisiert auf Influenza-Virologie, sagt:

"Alle menschlichen Grippeviren in der Welt kamen ursprünglich von Vögeln. Aber zum Glück springen Viren nicht oft von Vögeln zu Menschen, weil das Virus in unseren Zellen nicht replizieren kann."

Frühere Studien haben gezeigt, dass es eine Reihe von Gründen gibt, warum sich Vogelgrippeviren nicht einfach in menschlichen Zellen replizieren können - hauptsächlich aufgrund von Inkompatibilitäten zwischen Viruskomponenten und der Wirtszelle.

Eine dieser Unverträglichkeiten umgibt die Aktivität eines Enzyms - RNA-abhängige RNA-Polymerase genannt -, das im Vogelvirus vorhanden ist und das es replizieren muss. Das Enzym hat "schlechte Aktivität" in menschlichen Zellen, bemerken die Autoren.

Das Wirtsprotein ANP32A unterstützt die Vermehrung von Grippeviren in Zellen

Prof. Barclay und seine Kollegen beschlossen, genauer zu untersuchen, was dem Virus bei der Replikation in Wirtszellen hilft, indem sie Hamster-Hühner-Hybridzellen mit dem Vogelgrippevirus infizieren und beobachten, was passiert.

Sie experimentierten mit einer Reihe von Hybridzellen, indem sie Fragmente von Hühner-DNA in Hamsterzellen einfügten und dann testeten, ob sich Vogelgrippeviren darin replizieren konnten. Die Idee war, dass alle Zellen, in denen das Virus replizieren kann, das Protein enthalten müssen, das die Vogelvirus-Polymerase für ihre Arbeit benötigt.

Nach der Beobachtung, in welchen Zellen sich das Vogelgrippevirus replizierte, analysierten sie, welche Hühnergene vorhanden waren und identifizierten, dass ein Protein namens ANP32A für die Replikation des Virus verantwortlich war.

Säugetiere haben auch eine Version von ANP32A, aber es ist viel kürzer als das Vogelprotein und Vogelgrippeviren können es nicht verwenden, wenn sie eine bestimmte Mutation tragen, bemerken die Autoren.

Die Ergebnisse sind wichtig, weil sie die Art von Veränderung zeigen, die ein Vogelgrippevirus durchmachen muss, um von Vögeln zu Menschen zu springen.

Prof. Barclay fasst die Studie zusammen:

"Bis jetzt haben wir nicht verstanden, warum sich das Vogelgrippevirus verändern muss, um die menschliche Zellmaschinerie zu kapern. Unsere Forschung hat gezeigt, dass dies alles auf ein Zellprotein namens ANP32A zurückzuführen ist."

Sie und ihr Team führten auch weitere Experimente durch und fanden heraus, dass das humane ANP32A-Protein für das saisonale Grippevirus, das sich in menschlichen Zellen repliziert, entscheidend ist. Als sie das Protein entfernten, stoppte es die Virusinfektion.

Die nächste Stufe wäre die Untersuchung von Behandlungen, die diese besondere Wechselwirkung zwischen Virus und Wirtszellen blockieren könnten, um die Infektion zu stoppen.

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