Neue Strategien gegen Influenza

Neue Ansatzpunkte für die Grippetherapie

  • Abb. 2: Wissenschaftler haben durch genomweite RNA-Interferenz-Tests neue Wirtszellfaktoren identifiziert, die für Influenza-A-Infektionen unerlässlich sind. Zu ihnen zählt auch die Schweinegrippe (H1N1). Die rasterelektronenmikroskopische Aufnahme zeigt einen pandemischen Virusstamm (A/Hamburg/04/09), der 18 Stunden nach der Infektion eine menschliche Lungenzelle zerstört. Bild: Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie/Volker BrinkmannAbb. 2: Wissenschaftler haben durch genomweite RNA-Interferenz-Tests neue Wirtszellfaktoren identifiziert, die für Influenza-A-Infektionen unerlässlich sind. Zu ihnen zählt auch die Schweinegrippe (H1N1). Die rasterelektronenmikroskopische Aufnahme zeigt einen pandemischen Virusstamm (A/Hamburg/04/09), der 18 Stunden nach der Infektion eine menschliche Lungenzelle zerstört. Bild: Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie/Volker Brinkmann
  • Abb. 2: Wissenschaftler haben durch genomweite RNA-Interferenz-Tests neue Wirtszellfaktoren identifiziert, die für Influenza-A-Infektionen unerlässlich sind. Zu ihnen zählt auch die Schweinegrippe (H1N1). Die rasterelektronenmikroskopische Aufnahme zeigt einen pandemischen Virusstamm (A/Hamburg/04/09), der 18 Stunden nach der Infektion eine menschliche Lungenzelle zerstört. Bild: Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie/Volker Brinkmann
  • Abb. 1: Schematische Darstellung der Verwendung der RNA Interferenz zum Aufspüren von Wirtszellfaktoren, die bei der Virusinfektion und Vermehrung eine Rolle spielen.

Infektionen mit Influenzaviren können lebensbedrohlich sein und führen alleine in Deutschland zu mehreren Tausend tödlichen Krankheitsverläufen pro Jahr. Davon sind vor allem Patienten mit geschwächtem Immunsystem betroffen. Neuartige Influenzaviren wie beispielsweise der Neuen Grippe („Schweinegrippe"), die sich 2009 innerhalb weniger Wochen weltweit ausbreitete, bergen zusätzliche Risiken. Bislang stehen zur Verhütung und Behandlung einer Grippeinfektion ausschließlich Impfstoffe und antivirale Medikamente zur Verfügung, die gegen das Virus selbst gerichtet sind. Aufgrund der hohen Wandlungsfähigkeit der Viren müssen Impfstoffe jedoch immer wieder an das aktuell zirkulierende Virus angepasst werden. Gängige Grippemedikamente versagen immer häufiger, weil Influenzaviren dagegen resistent geworden sind. Wissenschaftlern am Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie in Berlin ist es nun gelungen, neue Angriffspunkte aufzuspüren, die weniger anfällig für Resistenzentwicklung sein könnten.

Grippeviren benötigen für ihre Vermehrung mehrere Hundert menschliche Proteine. Grippeviren hängen bei ihrer Vermehrung stark von den Proteinen der infizierten Zelle ab; die meisten davon waren allerdings bisher nicht im Zusammenhang mit Influenza bekannt. Nun wurde sich der „RNA Interferenz" Technologie, bedient, um damit im automatisierten Verfahren jedes einzelne Gen des Menschen gezielt zu hemmen und die Bildung einzelner Proteine zu verhindern. Anschließend wurden die Zellen mit Influenzaviren infiziert und auf die verbliebene Vermehrungsfähigkeit der Viren getestet. Dieses systematische Vorgehen ermöglichte es unter den zirka 24.000 Genen des Menschen insgesamt 287 Wirtszellfaktoren aufzuspüren, die bei der Virusvermehrung beteiligt sind. Viele der identifizierten Proteine sind für unterschiedliche Influenzaviren gleichermaßen bedeutsam, darunter auch das neue pandemische H1N1 Virus. In Zusammenarbeit mit Thorsten Wolff vom Robert Koch-Institut wurden auch hoch-gefährliche H5N1 Influenzaviren („Vogelgrippeviren") untersucht, die ebenfalls von den identifizierten humanen Genen abhängig waren.

Mögliche Anwendungen für die Therapie gegen Influenza

Die jetzt neu gefundenen Wirtszellfaktoren, die für das Zustandekommen und den Verlauf von Influenzainfektionen unerlässlich sind, werden nun am Max-Planck-Institut weiter untersucht.

Langfristiges Ziel ist die Entwicklung von Medikamenten, die diese Wirtszellfaktoren blockieren, ohne nennenswerte Nebenwirkungen hervorzurufen. Die Forscher gehen davon aus, dass solche neuartigen Virustatika kaum zu einer Resistenzentwicklung der Viren führen und sich auch gegen bisher unbekannte Influenzasubtypen als wirksam erweisen. Vorstellbar wäre auch, die identifizierten humanen Gene mittels der Methode der RNA Interferenz selbst zu hemmen. Mit der Untersuchung derartiger therapeutischer Anwendungen der RNA-Interferenz wurde bereits im Jahre 2004 mit dem von Professor Meyer koordinierten europäischen Forschungsverbund (RIGHT) begonnen. Die „Nobelpreis-Technologie des Jahres 2006" bietet sich also nicht nur zur Charakterisierung infektionsrelevanter Genfunktionen des Menschen an, sondern darüber hinaus auch als therapeutische Anwendung. Dies haben inzwischen auch Pharmafirmen erkannt, mit denen das Institut Kontakt hält.

Die RNA Interferenz bietet großes Potential für die Bekämpfung von Infektionskrankheiten

Mit der sich immer stärker verdichtenden Erkenntnis, dass für den Verlauf von Infektionen beide Seiten, nämlich die des Erregers und die seines Wirts, benötigt werden, eröffnen sich neue Chancen für die Behandlung akuter und chronischer Infektionen. Die Strategie, menschliche Genfunktionen zu bestimmten Zeiten gezielt abzuschalten wird in Zukunft eine wichtige Rolle auch bei der Bekämpfung von Infektionskrankheiten einnehmen.

Kontaktieren

Max Planck Institute für Infektionsbiology
Charitéplatz 1
10117 Berlin
Germany

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