Wie gelingt es dem Coronavirus SARS-CoV-2 sich so effektiv im Körper auszubreiten? Einer der Gründe ist, dass es sich ursprüngliche „Gegner“ zu „Helfern“ macht. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Universitätsklinikums Ulm haben in einer Studie gezeigt, dass SARS-CoV-2 sogenannte Interferon-induzierten Transmembranproteine (IFITMs) benutzt, um effektiver in Wirtszellen einzudringen.
Um das menschliche Immunsystem auszutricksen, nutzt das Coronavirus eine Vielzahl an raffinierten Strategien. Nur so gelingt es SARS-CoV-2, Menschen effektiv zu infizieren und sich rasch auszubreiten. Dass das Virus, das für die COVID-19-Pandemie verantwortlich ist, bestimmte Membranproteine „kapert“ und für seine eigene Vermehrung nutzt haben Forscher und Forscherinnen der Ulmer Universitätsmedizin jetzt herausgefunden. Dabei geht es um sogenannte Interferon-induzierte Transmembranproteine (IFITMs), die bislang eher dafür bekannt sind, dass sie verschiedene virale Krankheitserreger, wie beispielsweise HIV oder Grippeviren, in Schach halten. Die Ulmer Studie zeigt, dass SARS-CoV-2 IFITMs für die effektive Infektion von menschlichen Zellen nutzt. Veröffentlicht wurden die Ergebnisse kürzlich im Fachjournal „Nature Communications“.
„Diese Ergebnisse haben uns sehr überrascht. Waren Interferon-induzierte Transmembranproteine doch bislang eher für ihre antivirale Wirkung bekannt“, sagt Professor Frank Kirchhoff. Der Leiter des Instituts für Molekulare Virologie am Universitätsklinikum Ulm ist Seniorautor der Studie. Die Ulmer Daten stehen vermeintlich im Widerspruch zu Resultaten anderer Forschungsgruppen, die berichteten, dass IFITM-Proteine humane Coronaviren hemmen. „Die scheinbaren Widersprüche lassen sich jedoch erklären“, hebt Dr. Konstantin Sparrer hervor.
Für die Studie wurden unter anderem primäre Lungen-, Herz- und Darmzellen und auch Organoide verwendet. Bei schweren Verläufen gehören Lunge, Herz und Darm zu den Hauptzielen einer SARS-CoV-2-Infektion. Organoide sind künstliche 3D-Miniorgane, die die reale Situation, zum Beispiel im Darm, besser nachbilden als herkömmliche Zellkulturen.
Das unerwartete Ergebnis, dass IFITMs Kofaktoren einer effektiven SARS-CoV-2-Infektion sind, hat auch therapeutisches Potential. „Blockiert man die IFITMs mit Antikörpern, hemmt dies die Infektion menschlicher Lungen-, Herz- und Darmzellen“, berichten die Forschenden. Weiterhin hilft das Ergebnis zu erklären, wieso sich dieses Coronavirus so effizient ausbreiten kann: unter anderem indem es Interferon-induzierte Transmembranproteine, die normalerweise antiviral wirken, für eigene Zwecke missbraucht.