Forscher identifizieren neues wirtsbasiertes Angriffsziel gegen mehrere durch Mücken übertragene Viren

Neue Forschungen der Cleveland Clinic zeigen, wie durch Mücken übertragene Viren – wie Zika-, West-Nil-, Gelbfieber- und Dengue-Viren – Wirtszellen kapern, um ihre eigene Replikation und Infektion zu fördern. Veröffentlicht in Zellwirt und Mikrobeeine aktuelle Studie aus dem Labor von Michaela Gack, Ph.D., wissenschaftliche Leiterin des Florida Research & Innovation Center der Cleveland Clinic, öffnet die Tür zur Entwicklung neuer Therapeutika für Flaviviren, eine Klasse von Viren, für die es derzeit keine oder nur sehr begrenzte Behandlungsmöglichkeiten gibt existieren.

„Unsere Ergebnisse bringen uns dem Verständnis und der Behandlung derzeit unbehandelbarer, durch Mücken übertragener Krankheitserreger, die eine immer größere Bedrohung für die globale menschliche Bevölkerung darstellen, einen Schritt näher“, sagt Dr. Gack. „Unser Engagement, virale Krankheitserreger und Wirtsenzyme auf neuartige Weise zu untersuchen, könnte uns letztendlich dabei helfen, neue, wirksame Behandlungen zu entwickeln, um künftigen Bedrohungen für die menschliche Gesundheit vorzubeugen.“

Dr. Gack ist ein bekannter Experte und Kernmitglied des Sheikha Fatima bint Mubarak Global Center for Pathogen & Human Health Research, das mit dem Ziel gegründet wurde, Ausbrüche im Bereich der öffentlichen Gesundheit zu verhindern und davor zu schützen, bevor sie auftreten.

Eine feindliche Übernahme durch das Virus

Viren können nicht alleine überleben. Obwohl sie ihr eigenes genetisches Material enthalten, tragen sie nicht alle Gene oder Faktoren, die sie zum Leben und zur Fortpflanzung benötigen. Aus diesem Grund infizieren Viren Wirte – sie kapern Säugetierzellen, um sie in Virusfabriken umzuwandeln.

Um die Kontrolle über die infizierte Wirtszelle zu übernehmen, kapert beispielsweise das Zika-Virus mehrere Proteine ​​innerhalb der Zelle für eine effiziente Replikation. Der Mensch verfügt über viele Enzyme, die Proteine ​​mit anderen Molekülen „markieren“, damit sie ordnungsgemäß funktionieren. Da dem Zika-Virus bestimmte für seine Fortpflanzung notwendige Moleküle fehlen, nutzt es in der Evolution ein menschliches Enzym namens KAT5γ (eine Acetyltransferase), das dem Virus dabei hilft, sein RNA-Genom in viralen Replikationskomplexen zu amplifizieren.

Das Unbehandelbare behandeln

Die Entdeckung der entscheidenden Rolle von KAT5γ bei der Flavivirus-Replikation ist der entscheidende erste Schritt bei der Entwicklung hemmender Moleküle, um die Virusreplikation zu stoppen und Infektionen zu behandeln.

„Viren mutieren so stark, dass die direkte Verabreichung von Medikamenten mit der Zeit an Wirksamkeit verlieren könnte – das nennt man antivirale Arzneimittelresistenz. Menschliche Proteine ​​verändern sich nicht schnell“, erklärt die Zweitautorin der Studie, Cindy Chiang, Ph.D. „Der Angriff auf das KAT5γ-Protein des Wirts sollte auf lange Sicht viel wirksamer sein, um diese Viren zu behandeln.“

Die Ergebnisse der Studie legen nahe, dass die Entwicklung von Medikamenten, die auf das menschliche KAT5γ-Enzym abzielen, dazu beitragen könnte, nicht nur Zika, sondern auch mehrere andere durch Mücken übertragene Flaviviren zu bekämpfen.