Grundlagenforschung

Forscher beobachten Schnupfen auf dem Weg in die Zelle

07. Jul 2016

Österreichische Forscher haben eine neue Methode entwickelt, um herauszufinden, wie Viren während einer Infektion ihr Erbgut in die Zellen schleusen. Bisher war dieser Prozess relativ schwer zu untersuchen. Durch die Entdeckung, erhoffen sich die Wissenschaftler Erkenntnisse, die eines Tages zu neuen Therapieansätzen gegen Viruserkrankungen wie etwa Schnupfen führen könnten.

Virus

Bild: Fotolia / nobeastsofierce

Statistisch gesehen leidet jeder Erwachsene im Jahr zwei bis vier Mal an Erkältungen. Kinder haben jährlich sogar sechs bis acht Infekte, da ihr Immunsystem erst lernen muss, den Viren-Ansturm zu bewältigen. Obwohl die Häufigkeit viraler Infekte also relativ hoch ist, ist vieles über deren Abläufe noch im Unklaren. Dazu gehört vor allem das Entern der Wirtszellen durch das Virus - also der Moment, in dem es an diese andockt und sein Erbgut einschleust, mit dem Ziel sich darin zu vermehren.

Nun haben Forscher aus Wien eine Möglichkeit gefunden, diesen Prozess genauer zu untersuchen. Dazu studierten sie das Schnupfenvirus, das relativ einfach aufgebaut ist. Es sieht aus wie ein Mini-Fußball mit einem Durchmesser von winzigen 30 Nanometern. Seine Schale besteht aus vier verschiedenen Protein-Bausteinen, die jeweils 60-fach vorhanden sind. Im Inneren verbirgt sich die Erbinformation des Virus. Bestimmte äußere Bedingungen können das Virus dazu bringen, die Erbinformation nach außen freizusetzen. Beim Menschen etwa wird das durch einen niedrigeren pH-Wert ausgelöst, der bei der Wirtszelle herrscht. In diesem Fall organisieren sich die Proteine um, die Schale des Virus bekommt Löcher, und durch eines von ihnen wird dann das Erbgut freigegeben.

Um diesen Vorgang sichtbar zu machen, verwendet die neue Methode sogenannte molekulare Fackeln. Das sind maßgeschneiderte Moleküle, die ihre Struktur verändern, wenn ein bestimmter Teil des Viruserbguts an sie andockt. In diesem Moment präsentieren sie einen Farbstoff, der zu leuchten beginnt, wenn er mit einem Laserstrahl aktiviert wird. Um herauszufinden, welcher Teil des viralen Erbguts genau andockt, trennen die Wissenschaftler die Virus-Fackel-Teilchen mit einer sogenannten Elektrophorese nach Größe und Ladung auf.

So können die Wissenschaftler nun beispielsweise zeigen, welches Ende der RNA zuerst aus dem Virus austritt, und wie dieser Prozess genau abläuft. Denn erst wenn diese Prozesse vollends verstanden sind, kann man zielgerichtet in sie eingreifen, etwa im Rahmen von Therapien.

 

Quellen:

Weiss, V. et al.: In vitro RNA release from a human rhinovirus monitored by means of a molecular beacon and chip electrophoresis. In: Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2016, DOI: 10.1007/s00216-016-9459-2 

Technische Universität Wien: Wie der Schnupfen in die Zelle kommt. Pressemitteilung vom 20. Juni 2016


Weitere Informationen:

Virusbedingte Atemwegserkrankungen in der Übersicht

Wie behandelt man am besten eine Erkältung?

"Merkblatt Erkältung" vom Institut für Qualität und Wirtschaftlichkeit im Gesundheitswesen (IQWiG)


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