Das Coronavirus SARS-CoV-2 verfügt über ein Enzym, das dem angeborenen Abwehrmechanismus einer Zelle gegen Viren entgegenwirken kann. Das erklärt, warum es infektiöser ist als die bisherigen SARS- und MERS-Viren. Die jetzige Entdeckung der Universität Kobe könnte den Weg für die Entwicklung wirksamerer Medikamente gegen die Erreger ebnen.

Wenn ein Virus angreift, besteht die Immunreaktion des Körpers aus zwei grundlegenden Verteidigungsschichten: dem angeborenen und dem adaptiven Immunsystem. Während das adaptive Immunsystem gegen einen bestimmten Erreger stärker wird, wenn der Körper ihm mehrfach ausgesetzt ist, und die Grundlage für Impfungen bildet, besteht das angeborene Immunsystem aus einer Reihe von molekularen Mechanismen, die auf einer grundlegenden Ebene gegen eine breite Palette von Erregern wirken. Der Virologe SHOJI Ikuo von der Universität Kobe sagt: „Das neue Coronavirus ist jedoch so infektiös, dass wir uns gefragt haben, welche raffinierten Mechanismen das Virus einsetzt, um das angeborene Immunsystem so effektiv zu umgehen.“

Shojis Team hatte sich zuvor mit der Immunantwort auf Hepatitisviren beschäftigt und die Rolle eines molekularen Tags namens ISG15 untersucht, den das angeborene Immunsystem an die Bausteine des Virus anheftet. Nachdem er erfahren hatte, dass das neuartige Coronavirus über ein Enzym verfügt, das diese Markierung besonders effektiv entfernt, beschloss er, das Fachwissen seines Teams zu nutzen, um die Wirkung der ISG15-Markierung auf das Coronavirus und den Mechanismus der Gegenmaßnahmen des Virus aufzuklären.

In einer in der Fachzeitschrift Journal of Virology veröffentlichten Arbeit berichtet das von der Universität Kobe geleitete Team nun erstmals, dass sich das ISG15-Tag an einer bestimmten Stelle des Nukleokapsidproteins des Virus anlagert, dem Gerüst, das das genetische Material des Erregers verpackt. Damit sich das Virus zusammensetzen kann, müssen sich viele Kopien des Nukleokapsidproteins aneinander anlagern, doch die ISG15-Markierung verhindert dies, was der Mechanismus hinter der antiviralen Wirkung der Markierung ist. „Das neue Coronavirus verfügt jedoch auch über ein Enzym, das die Markierungen von seinem Nukleokapsid entfernen kann, wodurch es seine Fähigkeit wiedererlangt, neue Viren zu bilden und so die angeborene Immunantwort zu überwinden“, erklärt Shoji.

Das neue Coronavirus weist viele Gemeinsamkeiten mit den SARS- und MERS-Viren auf, die alle zur gleichen Virusfamilie gehören. Und auch diese Viren verfügen über ein Enzym, das die ISG15-Markierung entfernen kann. Das Team von Shoji stellte jedoch fest, dass ihre Versionen weniger effizient sind als das Enzym des neuen Coronavirus. Und in der Tat wurde kürzlich berichtet, dass die Enzyme der früheren Viren ein anderes primäres Ziel haben. „Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass das neue Coronavirus diesen Aspekt des Abwehrmechanismus des angeborenen Immunsystems einfach besser umgehen kann, was erklärt, warum es so infektiös ist“, sagt Shoji.

Wenn man aber versteht, warum das neuartige Coronavirus so wirksam ist, kann man auch wirksamere Behandlungen entwickeln. Der Forscher der Universität Kobe erklärt: „Wir können möglicherweise neue antivirale Medikamente entwickeln, wenn wir die Funktion des viralen Enzyms hemmen können, das die ISG15-Markierung entfernt. Künftige therapeutische Strategien könnten auch antivirale Mittel umfassen, die direkt auf das Nukleokapsidprotein abzielen, oder eine Kombination dieser beiden Ansätze.“

Original Paper:

SARS-CoV-2 papain-like protease inhibits ISGylation of the viral nucleocapsid protein to evade host anti-viral immunity | Journal of Virology

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