COVID-19-Forschung: Enzym-Schwachstelle als Schlüssel gegen SARS-CoV-2 gefunden

COVID-19: Zielstruktur für neue Therapieansätze

Trotz intensiver Forschung steht noch immer keine ursächliche Behandlung der durch das Coronavirus SARS-CoV-2 ausgelösten Krankheit COVID-19 zur Verfügung. Doch Forschende haben nun Hinweise dafür gefunden, dass ein Enzym dem Virus zum Verhängnis werden könnte.

Zwar wurde in zahlreichen Ländern mit den Corona-Impfungen begonnen, doch die Hoffnungen richten sich auch weiterhin darauf, dass es gelingt, die durch den Erreger ausgelöste Erkrankung COVID-19 besser behandeln zu können. Forschende berichten nun, dass sie eine Zielstruktur für neue Therapieansätze entdeckt haben.

Noch keine ursächliche Behandlung möglich

Eine ursächliche Behandlung der durch das Coronavirus SARS-CoV-2 ausgelösten Erkrankung COVID-19 steht derzeit noch nicht zur Verfügung. Im Vordergrund stehen daher Behandlungsmaßnahmen gegen die vorherrschenden Symptome.

Das Virus selbst muss aber durch die körpereigene Abwehr bekämpft werden, heißt es auf dem Portal „gesund.bund.de“ des Bundesministeriums für Gesundheit.

Forscherinnen und Forscher aus Marburg, den Niederlanden und Russland haben nun neue Erkenntnisse zu möglichen Behandlungsmöglichkeiten von COVID-19 gewonnen.

Neue antivirale Therapieansätze

Kann ein in allen Coronaviren vorhandenes Enzym dem Erreger von COVID-19 (SARS-CoV-2) zum Verhängnis werden? Laut einer aktuellen Mitteilung der Justus-Liebig-Universität Gießen legen dies Ergebnisse der Arbeitsgruppe des Gießener Virologen Prof. Dr. John Ziebuhr in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Philipps-Universität Marburg sowie aus den Niederlanden und Russland nahe.

Die Forschenden haben mit einer evolutionär konservierten Enzymaktivität eine mögliche Zielstruktur für neue antivirale Therapieansätze bei COVID-19-Erkrankungen identifiziert. Die Studie ist in der renommierten Fachzeitschrift „PNAS“ publiziert worden.

Bei allen bekannten Coronaviren konserviert

Wie in der Mitteilung erklärt wird, besteht die Erbsubstanz von Coronaviren aus RNA, die im Rahmen der Virusvermehrung (Replikation) durch eine RNA-Polymerase vervielfältigt wird.

Coronavirale RNA-Polymerasen besitzen eine zusätzliche Protein-Domäne, die als NiRAN bezeichnet wird. Diese ist ausschließlich bei Viren der Ordnung Nidovirales zu finden, zu denen auch die Coronaviren gehören.

Die Forscherinnen und Forscher konnten nun in ihrer Studie zeigen, dass diese zusätzliche Domäne essenziell für die Virusreplikation ist. Sie katalysiert eine chemische Modifikation, die sogenannte Protein-NMPylierung.

Die RNA-Polymerase interagiert dabei mittels ihrer NiRAN-Domäne mit einem anderen Protein des viralen Replikations-Transkriptions-Komplexes und überträgt dabei ein Nukleosidmonophosphat (NMP), das aus der Spaltung eines Nukleosidtriphosphats (NTP) gewonnen wird.

Auch das Zielmolekül dieser NMPylierung konnten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in ihrer Studie ergründen: Das NMP wird auf ein kleines virales RNA-Bindeprotein übertragen, das man als nsp9 bezeichnet. Diese enzymatische Reaktion erfolgt laut den Fachleuten sehr spezifisch, und die daran beteiligten Aminosäurereste sind bei allen bekannten Coronaviren konserviert.

Angriffspunkt für Entwicklung neuer Medikamente

„Unsere Daten liefern den experimentellen Beweis, dass sowohl die NiRAN-Aktivität als auch die spezifische nsp9-NMPylierung essenziell sind für die Coronavirus-Replikation“, erklärt Prof. Ziebuhr.

„Die Studie liefert eine ausgezeichnete Grundlage für funktionelle Studien anderer Nidovirus-NMPylierungsaktivitäten und bietet einen möglichen Angriffspunkt für die Entwicklung neuer antiviraler Medikamente.“ (ad)