29.06.2020 10:24

Unheimliche Entdeckung

Coronavirus «zombifiziert» Zellen mithilfe von Tentakeln

Ist eine Zelle mit Sars-CoV-2 infiziert, wachsen aus ihr offenbar mit Viruspartikeln übersäte Tentakeln. Diese übertragen das Virus dann auf gesunde Zellen. Was unheimlich tönt, eröffnet neue Therapiemöglichkeiten.

von
Fee Anabelle Riebeling
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Ist eine Zelle unseres Körpers mit dem Coronavirus infiziert, wachsen aus ihr lange, verzweigte, armähnliche Stränge, die mit Viruspartikeln besetzt sind – sogenannte Filopodien. (Im Bild: Virus Sars-CoV-2 auf einer infizierten Zelle mit langen Filopodien.)

Ist eine Zelle unseres Körpers mit dem Coronavirus infiziert, wachsen aus ihr lange, verzweigte, armähnliche Stränge, die mit Viruspartikeln besetzt sind – sogenannte Filopodien. (Im Bild: Virus Sars-CoV-2 auf einer infizierten Zelle mit langen Filopodien.)

Elizabeth Fischer, Miscroscopy Unit NIH/NIAID
Diese könnten dem Virus dabei helfen, gesunde Zellen zu erreichen, sie zu befallen und sie ebenfalls «zu zombifizieren». Diese Entdeckung lässt vermuten, dass es irgendwann in seiner Entwicklung mehr als eine Möglichkeit entwickelt hat, …(Im Bild: Zelle mit Filopodien)

Diese könnten dem Virus dabei helfen, gesunde Zellen zu erreichen, sie zu befallen und sie ebenfalls «zu zombifizieren». Diese Entdeckung lässt vermuten, dass es irgendwann in seiner Entwicklung mehr als eine Möglichkeit entwickelt hat, …(Im Bild: Zelle mit Filopodien)

UCSF
…  um sicherzustellen, dass es schnell von Zelle zu Zelle weitergegeben wird. Das ist laut Nevan Krogan, der an einer Studie zur Ausbreitung des neuartigen Coronavirus um Körper beteiligt war, «unheimlich» – und für den Menschen problematisch. Denn ein schneller Anstieg infizierter Zellen erhöht typischerweise die Viruslast eines Opfers, lässt es sich krank fühlen und fördert die Übertragung des Virus auf andere Menschen.

… um sicherzustellen, dass es schnell von Zelle zu Zelle weitergegeben wird. Das ist laut Nevan Krogan, der an einer Studie zur Ausbreitung des neuartigen Coronavirus um Körper beteiligt war, «unheimlich» – und für den Menschen problematisch. Denn ein schneller Anstieg infizierter Zellen erhöht typischerweise die Viruslast eines Opfers, lässt es sich krank fühlen und fördert die Übertragung des Virus auf andere Menschen.

Getty Images/iStock

Darum gehts

  • Ein internationales Forscherteam hat nachgewiesen, wie sich das neuartige Coronavirus im Körper ausbreitet.
  • Indem es Zellen zur Bildung von kontaminierten Tentakeln bringt, schlägt es einen anderen Weg ein als die meisten anderen Viren und ist dadurch effizienter.
  • Die Erkenntnis könnte zu gleich mehreren neuen Therapieansätzen führen.

Die Erkenntnis klingt, als sei sie dem Script eines Horrorfilms entnommen. Doch sie stammt tatsächlich aus einer im Fachjournal «Cell» veröffentlichten Studie. In dieser war ein internationales Forscherteam um Mehdi Bouhaddou von der University of California in San Francisco (UCSF) der Frage nachgegangen, wie das neuartige Coronavirus sich so gut in unserem Körper ausbreitet.

Dabei stiessen sie auf zwei Mechanismen, die dem Virus den Weg ebnen.

Aussergewöhnliches Verhalten infizierter Zellen

Durch Umprogrammierung von menschlichen Proteinen verhindert Sars-CoV-2 einerseits «die Teilung menschlicher Zellen und hält sie an einem bestimmten Punkt im Zellzyklus fest», erklärt Co-Autor Pedro Beltrao, Gruppenleiter am EMBL (Europäisches Institut für Bioinformatik) in einer Mitteilung. Dadurch erhalte das Virus eine relativ stabile Umgebung, die es ihm erleichtere, sich weiter zu vermehren.

Andererseits wachsen aus einer mit Sars-CoV-2 infizierten Zelle lange, verzweigte, armähnliche Stränge, die mit Viruspartikeln besetzt sind – sogenannte Filopodien. Diese könnten dem Virus dabei helfen, gesunde Zellen zu erreichen, sie zu befallen und sie ebenfalls «zu zombifizieren», wie Latimes.com schreibt. Um diesbezüglich ganz sicher zu sein, so das Team um Bouhaddou, bedürfe es allerdings noch weiterer Studien.

Sollten diese die These der Forscher bestätigen, breitet sich das neuartige Coronavirus nicht nur anders aus als viele andere Viren, die sich über Zellreproduktion vermehren, sondern auch deutlich effizienter.

Das Vaccinia-Virus wandert entlang der Zellfäden zur Zelloberfläche.

Das Vaccinia-Virus wandert entlang der Zellfäden zur Zelloberfläche.

J. Mercer / Institut für Biochemie, ETH Zürich

Tückisch dank Filopodien

Sars-CoV-2 ist nicht das einzige Virus, das sich mithilfe von Tentakel-ähnlichen Ausstülpungen weiterverbreitet. Auch das Vaccinia-Virus (siehe Bild), das zu den besonders gefährlichen Pockenviren gehört, geht diesen Weg, wie man seit 2008 weiss. Damals berichteten Forscher der ETH-Zürich im Fachjournal «Science», dass sich das Virus – als Zellabfall getarnt – entlang von Filopodien zu den noch gesunden Zellen hinbewegt und so in ihr Inneres gelangt, ehe die Immunabwehr das bemerkt.

Auch das HIV und einige Influenzaviren nutzen die Filopodien, um besser in Zellen einzudringen.

Schnelle Virusweitergabe

Die Entdeckung, dass das Coronavirus infizierte Zellen zum Wachstum von Filopodien initiiert, lässt vermuten, dass es irgendwann in seiner Entwicklung mehr als eine Möglichkeit entwickelt hat, um sicherzustellen, dass es schnell von Zelle zu Zelle weitergegeben wird.

Das ist laut Nevan Krogan, Professor an der UCSF, der ebenfalls an der Studie beteiligt war, «unheimlich» – und für den Menschen problematisch. Denn ein schneller Anstieg infizierter Zellen erhöht typischerweise die Viruslast eines Opfers, es lässt sich krank fühlen und fördert die Übertragung des Virus auf andere Menschen.

Alte Medikamente, neue Therapieansätze

Die neuen Erkenntnisse sind jedoch nicht nur negativ: «Die ausgeprägte Visualisierung der ausgedehnten Verzweigung von Filopodien verdeutlicht einmal mehr, wie das Verständnis der Biologie hinter Virus-Wirt-Interaktionen mögliche Eingriffspunkte gegen die Krankheit aufzeigen kann» sagt Krogan in der Mitteilung.

Konkret heisst das: Die Forscher haben in Folge ihrer Studie Dutzende bereits zugelassene Medikamente ausmachen können, die verhindern könnten, dass Sars-CoV-2 menschliche Proteine zu seinem eigenen Nutzen umprogrammiert.

Sieben dieser Verbindungen – in erster Linie krebs- und entzündungshemmende Medikamente – zeigten in Laborexperimenten starke antivirale Eigenschaften. Diese haben gemäss Krogan «ein grosses Potenzial zur Bekämpfung von Covid-19» – entweder allein oder in Kombination mit anderen Mitteln.

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46 Kommentare
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Peter

30.06.2020, 21:00

Nicht Therapien entwickeln, sondern Impfstoffe. Bringt der Pharmaindustrie weniger Geld, ist aber für die Menschheit segensreicher

wie üblich

29.06.2020, 14:15

Ich bin sicher, sie könnten für diese Behauptung keine Beweise liefern.

Risikokapitalgeber

29.06.2020, 13:31

Mit oder ohne Filopodien, keine Millionen vom Staat für Bachma, bevor er nicht den Impfstoff fertig hat.