COVID-19: Abwehrmechanismus für SARS-CoV-2 entdeckt

COVID-19: Protein könnte Therapie verbessern

COVID-19 befällt nicht alle Personen gleichermaßen. Viele Personen sind asymptomatisch, von denen, die symptomatisch sind, hat die große Mehrheit leichte Symptome, und nur eine kleine Anzahl entwickelt schwere Verläufe. Die Gründe hierfür gelten als noch nicht ausreichend geklärt und sind wichtiger Bestandteil der laufenden Corona-Forschung. Ein japanisches Forschungsteam berichtet nun über neue Erkenntnisse.

Forschende der Hokkaido Universität (Japan) haben eine neuartige Abwehrreaktion auf SARS-CoV-2 entdeckt. Die Hochregulierung eines speziellen Proteins namens RIG-I könnte demnach die Immunantwort auf SARS-CoV-2 verstärken und die Virusreplikation hemmen. Die Ergebnisse wurden kürzlich im renommierten Fachjournal „Nature Immunology“ vorgestellt.

COVID-19-Verläufe unterscheiden sich stark

Laut den Forschenden verliefen bislang rund 40 bis 45 Prozent aller SARS-CoV-2-Infektionen asymptomatisch, 35 bis 40 Prozent der Infizierten erlebten einen milden Krankheitsverlauf. Bei knapp 20 Prozent seien die Symptome schwer genug, um einen Krankenhausaufenthalt zu rechtfertigen.

Verlauf von SARS-CoV-2-Infektionen vorhersagen

Die Arbeitsgruppe der Hokkaido Universität unter Leitung von Professor Akinori Takaoka vom Institut für Genetische Medizin hat nun gezeigt, dass ein Molekül namens „RIG-I“ RNA-Viren erkennt und die Replikation von SARS-CoV-2 in menschlichen Lungenzellen hemmt. Die Forschungsergebnisse sollen dabei helfen, den Verlauf von COVID-19 vorherzusagen.

Was ist RIG-I?

Mikrobielle Krankheitserreger in unserem Körper werden durch Proteine erkannt, die als Mustererkennungsrezeptoren (PRRs) bezeichnet werden und ebenfalls Immunreaktionen auf diese Erreger auslösen. Virale Infektionen werden durch eine Untergruppe von PRRs erkannt. Die Forschenden richteten ihre Aufmerksamkeit auf das Protein RIG-I, das zu dieser Untergruppe gehört. RIG-I ist bekannt dafür, dass es für die Erkennung und Reaktion auf RNA-Viren wie das Influenza-Virus entscheidend ist.

RIG-I unterdrückt Virusreplikation

In Experimenten, die in Zellkulturlinien durchgeführt wurden, fanden die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler heraus, dass es in Lungenzellen nur eine geringe angeborene Immunantwort auf SARS-CoV-2 gab. Dennoch wurde die virale Replikation unterdrückt. Bei einem Mangel an RIG-I war die Virusreplikation jedoch erhöht. In weiteren Versuchen bestätigte sich, dass das Protein die virale Replikation hemmt.

RIG-I ist bei COPD herunterreguliert

Aus einer früheren Studie war bereits bekannt, dass die RIG-I-Expression in Lungenzellen von COPD-Betroffenen herunterreguliert ist. Mit primären Lungenzellen von zwei COPD-Patienten zeigten die Forschenden, dass die Behandlung dieser COPD-Zellen mit all-trans-Retinsäure (ATRA), die die Expression von RIG-I hochreguliert, die Virustiter in den Zellen signifikant reduzierte.

Außerdem konnten sie mit Hilfe von RIG-I-Mutanten die Mechanismen aufklären, durch die das Protein die Replikation von SARS-CoV-2 unterdrückt. Die sogenannte Helikase-Domäne, ein Strukturelement in RIG-I, interagiert mit der viralen RNA und blockiert ein vom Virus stammendes Enzym, das für die Replikation verantwortlich ist.

Die Arbeitsgruppe hat somit den Grundstein für neue Therapien oder Diagnosen gelegt, die RIG-I berücksichtigen. Das volle Potenzial der möglichen Anwendungen müsse aber erst in weiteren Studien untersucht werden. (vb)