Ebola- und Marburg-Virus mit bekannten Substanzen bekämpfen

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Dipl.-Ing. Alexandra Springler
Dipl.-Ing. Alexandra Springler
Seit 2011 ist Dipl.-Ing. Alexandra Springler MEDMIX- und AFCOM-Mitarbeiterin. Nach Abschluss ihres Biotechnoligiestudiums ist sie nun in der Forschung tätig und absolviert zur Zeit ihr Doktorat.

Experten zufolge könnten Ebola- und Marburg-Virus mit bereits bekannten Wirkstoffgruppen effektiv bekämpft werden können. Im Fokus stehen 20 GPCR-Antagonisten.

Der Bedarf an Impfstoffen und antiviralen Substanzen zur Bekämpfung des Ebola- und Marburg-Virus ist groß – so handelt es sich um zwei der weltweit tödlichsten Erreger. Doch laut Wissenschaftern der University of Illinois, sind wir bereits weiter als bisher gedacht.

Den Experten zufolge, könnte das Eindringen der Viren in die Wirtszelle durch eine bereits bekannte und häufig eingesetzte Arzneigruppe verhindert werden. Im Zuge eines Substanzen-Screenings, fanden die Wissenschafter 20 bereits bekannte Substanzen, die möglichweise in der Lage sind, das Eindringen des Ebola- und Marburg-Virus in die Wirtszelle zu verhindern.

Das in Zentralafrika vorkommende Ebola-Virus gehört zu den gefährlichsten Krankheitserregern der Welt. Zu den Symptomen des Ebola-Fiebers gehören hohe Temperatur, Magen-Darm-Leiden, Geschwüre an Gaumen und Zahnfleisch, Hautausschlag, Bewusstseinstrübungen, Zittern und starke innere Blutungen. Viele Patienten fallen ins Koma. Das Marburg-Virus ist mit dem Ebola-Virus verwandt. Der extrem ansteckende Erreger verursacht ein so genanntes hämorrhagisches Fieber mit Blutungen der Haut und der inneren Organe aus. Auch gegen das Marburg-Virus gibt es bislang kein Medikament – jede vierte bis fünfte Ansteckung führt zum Tod.

Der WHO zufolge, ist der aktuelle Ebola Ausbruch in West-Afrika der schwerwiegendste seit Entdeckung des Virus im Jahr 1976. Seit anfänglicher Berichterstattung im März 2014, gab es bereits 27.898 bestätigte Infektionen und 11.296 Todesfälle.

Das Marburg-Virus wurde erstmals in Marburg und Frankfurt sowie in Belgrad identifiziert. Das Virus wurde 1967 mit Versuchsaffen aus Uganda in die Labors des Pharmaherstellers Behringwerke eingeschleppt. Der letzte Marburg-Virus-Ausbruch fand 2014 in Uganda statt – ein Mann infizierte sich mit dem Virus und verstarb an den Folgen der Infektion.

Während die Suche nach einem geeigneten Impfstoffe erste Erfolge liefert, ist der Bedarf an antiviralen Therapien, um bereits infizierte Menschen zu behandeln enorm. Studienleiter Lijun Rong, Professor für Mikrobiologie und Immunologie betont: „Wir wissen viel zu wenig über die zugrundeliegenden Mechanismen der Erkrankungen.“

Den Erkenntnissen der aktuellen Studie zufolge, dringt das Ebola- und Marburg-Virus über einen Rezeptor an der Zelloberfläche in die Wirtszelle ein, um anschließend die Zellmaschinerie für ihre Vermehrung in Beschlag zu nehmen. Genauer gesagt, handelt es sich um einen sogenannten G-Protein-gekoppelten Rezeptor (GPCR). Letztere sind biologische Rezeptoren in der Zellmembran, die Signale über GTP-bindende Proteine – auch bekannt als G-Protein) in das Zellinnere weiterleiten. Sie sind an einer Vielzahl biologischer Vorgänge beteiligt und spielen eine bedeutende Rolle in der zellulären Signaltransduktion. Ein großer Teil klinisch relevanter Medikamente agieren durch diesen Rezeptortyp.

„Es gibt mehr als tausend verschiedene G-Protein-gekoppelte Rezeptoren, die in vielen Krankheiten involviert sind. Aus diesem Grund gibt es bereits sehr viele Medikamente, deren Target genau dieser Rezeptortyp ist,“ so Prof. Rong.

 

GPCR-Antagonisten gegen Ebola- und Marburg-Virus

Das Team führte ein Substanzen-Screening mit mehr als 1.000 Substanzen durch und fand 20 GPCR-Antagonisten – d.h. Moleküle die diesen Rezeptor blockieren – die in der Lage waren, das Eindringen des Ebola- und Marburg-Virus in die Zelle zu verhindern.

Diese Erkenntnisse lassen vermuten, dass G-Protein-gekoppelte Rezeptoren in Bezug auf diese Virusinfektionen eine große Rolle spielen und dass entsprechende Antagonisten zu einer effektiven Therapie für infizierte Patienten verhelfen könnten. „Es gibt viele Medikamente, deren Wirkung auf diesem Mechanismus basiert und so über eine potenzielle Wirkung gegen Ebola- und Marburg-Virus verfügen könnten,“ so die Wissenschafter.

Quelle und Literatur zu Ebola- und Marburg-Virus:

Inhibition of Ebola and Marburg viral entry by G protein-coupled receptor antagonists, Han Cheng et al., Journal of Virology, doi:10.1128/JVI.01337-15, published online 22 July 2015.

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