Neue eintrittspforte für influenza-Viren

Forscher von der Medical Center-Universität Freiburg und der Universität Zürich haben entdeckt, eine völlig neue übertragungsweg für influenza-A-Viren. Während alle bisher bekannten influenza-A-Viren binden sialinsäure Reste auf dem host-Zell-Oberfläche, die vor kurzem entdeckten Fledermaus-derived influenza-A-virus-Subtypen infizieren Zellen von Mensch und Tier durch die Verwendung von MHC-Klasse-II-Proteine. Die immunologisch relevanten MHC-Klasse-II-Moleküle sind ubiquitär in vielen Tierarten, die ist, warum die Entdeckung spielen eine wichtige Rolle bei der Beurteilung der Gefahr von spill-over-Infektionen auch bei anderen Spezies als Fledermäuse. Die Studie, veröffentlicht am 20 Februar 2019 in der Zeitschrift Natur, bietet auch neue Ansätze für die evolutionäre Entstehung von influenza-Viren.

„In der Labor -, Fledermaus-Viren können die MHC-Klasse-II-komplexe von Mäusen, Schweinen, Hühnern oder Menschen, in die Zellen einzudringen. Es ist also nicht unwahrscheinlich, dass diese Fledermaus-derived influenza-Viren übertragen werden könnte, natürlich von Fledermäusen zu anderen Wirbeltieren und sogar Menschen“, sagt Prof. Dr. Martin Schwemmle, Studie und Arbeitsgruppenleiter am Institut für Virologie am Universitätsklinikum Freiburg.

Genexpression-Analyse und Gen-Scheren zum Erfolg Führen

Mit einem zwei-Säulen-Strategie und eine Menge Aufwand, die Forscher aus Freiburg und Zürich gelang es schliesslich bei der Suche nach den zellulären Faktor, der die Vermittlung des virus – Eintritts in die Wirtszelle. Erstens, die Gruppe von Prof. Dr. Silke Sterz aus dem Institut für Medizinische Virologie der Universität Zürich verglichen die Proteine in infectible Zellen, die in nicht-infectible Zellen. Mit einer Technik namens transkriptomischen profiling, die Forscher schätzte die Menge des zellulären Proteinen über mRNA-Kopien. Diesem Ansatz bereits erbrachte starke Hinweise für die MHC-Klasse-II-Komplex als rezeptor-Kandidat. Dann, das team aus Freiburg unter der Leitung von Prof. Schwemmle führten eine screening-experiment, in dem Sie schneiden einen von insgesamt 20.000 Genen in einzelnen Zellen, die sich mit der molekularen Schere CRISPR-Cas. „Zellen, in denen wir abschalten MHC-Klasse-II wurden immun gegen Infektion. Das war der endgültige Beweis, dass das virus in die Zelle mit Hilfe von MHC-Klasse-II-Moleküle“, sagt der Virologe.

Die Entdeckung dieser zweiten, sialinsäure-unabhängigen, Mechanismus stellt sich auch die Frage, welche Strategie wurde erstmals in evolutionären Begriffen. „Es ist durchaus möglich, dass die neu entdeckte route der Infektion über MHC-Klasse-II stammt aus dem bereits bekannten sialic acid pathway“, sagt Prof. Schwemmle. Die aktuelle Studie wirft auch neue Fragestellungen: gibt es andere influenza-Viren, die Nutzung der MHC-Klasse-II-Proteine als host-Zell-rezeptor? Wie einfach können influenza-Viren wechseln Ihre Rezeptoren, und ist es sogar möglich, dass influenza-Viren auftauchen, die sich infizieren Zielzellen durch beide Rezeptoren? „All das sind Fragen, die wir jetzt dem Ziel zu untersuchen, denn influenza-Viren sind offenbar flexibler als bisher angenommen“, sagt der Virologe Prof. Schwemmle.