Wenn ein Virus in unseren Körper eindringt, dockt er sich an die Wirtszelle an und bringt dort seine Erbinformationen in Form der Ribonukleinsäure (RNA) ein. Anhand dieser Baupläne ist die Wirtszellen nun gezwungen, zahlreiche neue Viren zu bilden. „Denn Viren haben verschiedene Mechanismen entwickelt, darunter Modifikationen des viralen genetischen Materials, um sich erfolgreich im Wirt zu vermehren“, erklärt Prof. Hiroki Kato vom Institut für Kardiovaskuläre Immunologie des UKB und Mitglied im Exzellenzcluster ImmunoSensation2 der Universität Bonn.
Einer dieser Mechanismen ist das so genannte "Cap snatching", das eine Erkennung durch das angeborene Immunsystem vermeidet und so eine effiziente virale Vrmehrung bzw. Replikation ermöglicht. Um fremde von eigenen Erbinformationen unterscheiden zu können, markiert die menschliche Zelle beispielsweise eigene RNA für das Immunsystem mit einer molekularen Kappe am Ende der Molekül-Kette. RNA ohne diese Kappe wird von dem Immunsystem erkannt und bekämpft. Um dem zu entgehen, stehlen Viren beim „Cap snatching“ diese molekulare Tarnkappe von der zellulären RNA.
Der Schlüssel zur Grippe-Therapie sind die RNA-Methyltransferasen
Das Enzym Methyltransferase MTr1 sorgt für die Kappenstruktur der zellulären RNA. Das Team um Prof. Kato fand heraus, wie sehr Influenzaviren bei ihrer Vermehrung von der Aktivität dieses Enzyms abhängig sind und haben dies in einer Publikation im Magazin Science bereits beschrieben.
Anders als andere Viren wie beispielsweise SARS-CoV-2 sind sie nicht in der Lage, selbständig ihre RNA-Moleküle mit einer Kappe zu versehen. Daher sind sie auf das „Cap snatching“ angewiesen. Ist die Funktion von MTr1 aber gestört, gibt es keine molekularen Kappe, die auf die virale RNA übertragen werden könnte. Diesen Zusammenhang wollen die Bonner Forschenden für die Therapie von Influenza-Infektionen nutzbar machen und suchen nach Inhibitoren, die MTr1 spezifisch hemmen. Bisher konnten sie mit dem Derivat des Naturprodukts Trifluormethyl-Tubercidin (TFMT), das von Bakterien der Gattung Streptomycins produziert wird, einen Kandidaten finden.
„Dank der exzellenten Zusammenarbeit innerhalb des Universitätsklinikums Bonn und der Universität Bonn sowie mit externen Universitäten bin ich sehr froh, dass wir die Chance bekommen haben, den präklinischen Aspekt der MTr1-Inhibitoren zu verfolgen“, sagt Prof. Kato. „Wir werden weiter nach überlegenen Wirkstoffen suchen und untersuchen, inwieweit MTr1-Inhibitoren die Entstehung von arzneimittelresistenten Mutantenviren durch die Kombinationstherapie mit bestehenden Medikamenten unterdrücken können."
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Publikation:
Yuta Tsukamoto et. al.: Inhibition of cellular RNA methyltransferase abrogates influenza virus capping and replication,
DOI: https://www.science.org/doi/10.1126/science.add0875
Kontakt für die Medien:
Prof. Hiroki Kato
Institut für Kardiovaskuläre Immunologie
Universitätsklinikum Bonn und Universität Bonn
E-Mail: hkato@uni-bonn.de
https://www.ukbonn.de/iki/