Die von tödlichen Coronaviren geteilte Taschenfunktion könnte zu einer antiviralen Behandlung des gesamten Coronavirus führen

Wissenschaftler haben herausgefunden, warum einige Coronaviren mit größerer Wahrscheinlichkeit schwere Krankheiten verursachen, was bisher ein Rätsel blieb. Forscher der von der University of Bristol geleiteten Studie, veröffentlicht in Wissenschaftliche Fortschritte heute (23. November) sagen, dass ihre Ergebnisse zur Entwicklung einer Pan-Coronavirus-Behandlung führen könnten, um alle Coronaviren zu besiegen – vom Ausbruch von SARS-CoV im Jahr 2002 bis hin zu Omicron, der aktuellen Variante von SARS-CoV-2, sowie gefährlichen Varianten das sich in Zukunft ergeben kann.

In dieser neuen Studie untersuchte ein internationales Team unter der Leitung von Professorin Christiane Schaffitzel aus Bristol die Spike-Glykoproteine, die alle Coronaviren schmücken. Sie zeigen, dass ein maßgeschneidertes Taschenmerkmal im SARS-CoV-2-Spike-Protein, das erstmals 2020 entdeckt wurde, in allen tödlichen Coronaviren, einschließlich MERS und Omicron, vorhanden ist. Im Gegensatz dazu ist das Taschenmerkmal bei Coronaviren nicht vorhanden, die eine leichte Infektion mit erkältungsähnlichen Symptomen verursachen.

Das Team sagt, dass ihre Ergebnisse darauf hindeuten, dass die Tasche, die ein kleines Molekül, Linolsäure, bindet – eine essentielle Fettsäure, die für viele Zellfunktionen, einschließlich Entzündungen und die Aufrechterhaltung der Zellmembranen in der Lunge, unverzichtbar ist, damit wir richtig atmen können – nun zur Behandlung genutzt werden könnte alle tödlichen Coronaviren, die sie gleichzeitig anfällig für eine auf Linolsäure basierende Behandlung machen, die auf diese Tasche abzielt.

COVID-19, verursacht durch SARS-CoV-2, ist der dritte Coronavirus-Ausbruch nach SARS-CoV im Jahr 2002 und MERS-CoV im Jahr 2012. Das viel ansteckendere SARS-CoV-2 infiziert weiterhin Menschen und schädigt Gemeinschaften und Volkswirtschaften weltweit. mit neuen besorgniserregenden Varianten, die sukzessive auftauchen, und Omicron-Umgehung von Impfungen und Immunantworten.

Professor Schaffitzel von der Bristol School of Biochemistry erklärte: „In unserer früheren Arbeit haben wir das Vorhandensein eines kleinen Moleküls, Linolsäure, identifiziert, das in einer maßgeschneiderten Tasche innerhalb des SARS-Cov-2-Glykoproteins, bekannt als ‚Spike-Protein‘, verborgen ist ,‘ das sich an die menschliche Zelloberfläche bindet und es dem Virus ermöglicht, in die Zellen einzudringen und sich zu replizieren, was weitreichende Schäden verursacht.

„Wir haben gezeigt, dass die Bindung von Linolsäure in der Tasche die Virusinfektiosität stoppen kann, was auf eine antivirale Behandlung hindeutet. Dies war im ursprünglichen Wuhan-Stamm, der die Pandemie auslöste. Seitdem ist eine ganze Reihe gefährlicher SARS-CoV-2-Varianten aufgetaucht , einschließlich omicron, der derzeit dominierenden Variante von Concern. Wir haben jede neue Variante von Concern unter die Lupe genommen und gefragt, ob die Pocket-Funktion noch vorhanden ist.“

Omicron hat viele Mutationen durchlaufen, die es ihm ermöglichen, dem Immunschutz durch Impfungen oder Antikörperbehandlungen zu entkommen, die diesem sich schnell entwickelnden Virus hinterherhinken. Während sich alles andere geändert haben mag, fanden die Forscher interessanterweise heraus, dass die Tasche in Omicron praktisch unverändert blieb.

Christine Toelzer, wissenschaftliche Mitarbeiterin an der School of Biochemistry und Hauptautorin der Studie, fügte hinzu: „Als wir feststellten, dass die von uns entdeckte Tasche unverändert blieb, schauten wir zurück und fragten, ob SARS-CoV und MERS-CoV, zwei weitere tödliche Coronaviren frühere Ausbrüche vor Jahren verursachte, enthielt auch dieses Linolsäure-bindende Taschenmerkmal.“

Das Team wandte hochauflösende Kryo-Elektronenmikroskopie, modernste Computeransätze und Cloud-Computing an. Ihre Ergebnisse zeigten, dass SARS-CoV und MERS-CoV ebenfalls die Tasche hatten und den Liganden, Linolsäure, durch einen praktisch identischen Mechanismus binden konnten.

Professor Schaffitzel schloss: „In unserer aktuellen Studie liefern wir Beweise dafür, dass die Tasche bei allen tödlichen Coronaviren gleich geblieben ist, vom ersten SARS-CoV-Ausbruch vor 20 Jahren bis zu omicron heute. Wir haben zuvor gezeigt, dass die Bindung von Linolsäure an diese Tasche induziert wird eine verschlossene Spitze, die die virale Infektiosität aufhebt. Wir zeigen jetzt auch, dass eine Linolsäure-Supplementierung die Virusreplikation in Zellen unterdrückt. Wir gehen davon aus, dass zukünftige Varianten auch die Tasche enthalten werden, die wir nutzen können, um das Virus zu besiegen.“