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News: Eine große, ungesunde Familie

Es sieht so aus, als seien so unterschiedliche Viren wie die Erreger von Masern, Mumps, Aids, Grippe und Ebola alle miteinander verwandt. Das schließen Wissenschaftler aus den Ähnlichkeiten in der Struktur eines Proteins, mit dessen Hilfe die Viren ihr Erbmaterial in die menschliche Zelle einbringen. Die Forscher hoffen, Infektionen erfolgreich mit Substanzen bekämpfen zu können, die gezielt dieses Protein blockieren.
Das Forscherteam um Theodore Jardetzky und Robert Lamb von der Northwestern University hatte die dreidimensionale Struktur des Fusionsproteins aus dem Paramyxovirus SV5, das Affen befällt, aufgeklärt und bei dem Vergleich mit bereits bekannten Strukturen von Proteinen anderer Viren die überraschende Ähnlichkeit entdeckt (Molecular Cell vom 26. März 1999).

"Die Struktur dieses Moleküls zeigt, daß ein ganz anderes Virus, von dem jedermann dachte, es würde sich von den Viren der anderen Gruppe völlig unterscheiden, schließlich doch verblüffende Ähnlichkeiten mit dieser Gruppe aufweist", sagt Lamb, der am Howard Hughes Medical Institute der Universität arbeitet. "Das läßt einen gemeinsamen Vorfahren für alle diese Viren vermuten, von denen man früher angenommen hatte, sie wären überhaupt nicht miteinander verwandt."

Das Fusionsprotein ist in die Membran eingebettet, die das Virus umgibt. Es dient gewissermaßen als Enterhaken, der sich in die Membran einer Wirtszelle bohrt und die beiden Membranen zusammenzieht. Dadurch verschmelzen diese zu einer einzigen Membran (so wie bei Seifenblasen). Anschließend überträgt das Virus seine Gene in die tierische Zelle, die daraufhin zu einer Fabrik von neuen Viren umfunktioniert wird.

Die genauen Vorgehensweisen unterscheiden sich bei den einzelnen Viren, doch die Struktur des Fusionsproteins ist im Prinzip immer gleich – nicht nur innerhalb der Familie der Paramyxoviren, sondern auch bei den Proteinen des HI-, des Grippe- und des Ebolavirus. Eine so große Ähnlichkeit entsteht nach Ansicht der Forscher nicht durch reinen Zufall, vielmehr deutet sie auf einen gemeinsamen Vorläufer hin. Wann sich die Entwicklungslinien der Viren getrennt haben, ist auf Grundlage der bisherigen Daten aber nicht zu sagen.

Allerdings, sagt Lamb, "kann die Kenntnis der Struktur dieses einen Fusionsproteins zur Entwicklung von Medikamenten beitragen, die auch bei anderen Mitgliedern der Paramyxoviren-Familie die Aufgaben des Fusionsproteins vereiteln – vielleicht sogar bei den entfernten viralen Verwandten." Und sein Kollege Jardetzky fügt hinzu: "Das Fusionsprotein interessierte uns besonders, denn beim HIV wurde bereits gezeigt: Wenn man es inhibieren kann, verhindert man, daß das Virus eindringt. Einige Peptide, die den HIV-Eintritt blockieren, indem sie sich an das besagte Protein ankoppeln, befinden sich derzeit in der klinischen Testphase."

Ein generell einsetzbares Medikament könnte gleich bei einer ganzen Reihe von Krankheiten helfen. Neben Masern, Mumps, Krupp und viraler Lungenentzündung verursachen Paramyxoviren bei Kindern unter zwei Jahren auch ernsthafte Infektionen der Atemwege. Die gegenwärtige Therapie besteht aus einer Mischung starker Hemmstoffe der Virusvermehrung, die Nebenwirkungen haben und sogar Risiken für das Pflegepersonal mit sich bringen können. Andere Paramyxoviren sind für äußerst folgenschwere Tierkrankheiten verantwortlich. Hierzu zählt beispielsweise die Hundestaupe – normalerweise ein Hundevirus, das jedoch auch die Löwenpopulation der Serengeti weitgehend dezimierte.

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