Merken Drucken 03.05.2005, 18:57 Schriftgröße: A A A

Mit den spitzen Waffen eines Virus

Viren sind die trickreichsten Krankheitserreger der Erde: Sie überfallen Tier und Mensch, um deren Zellen zu versklaven. Die infizierten Körperzellen müssen fortan nur noch Virennachwuchs produzieren. von Sascha Karberg

Modell eines Poliovirus

Während Schnupfenviren ganz harmlos sind, gehören Retroviren zu den heimtückischeren Exemplaren. Sie verursachen Aids, Leukämie und andere Krebsarten. Obwohl diese Virenart schon länger bekannt ist, wurden bis heute keine Arzneien gefunden, die die Keime vollständig aufhalten können. Nun hat ein Forschungsteam aus Israel und Deutschland erstmals die Waffe dieser Virenklasse erkennen können. Damit werden neue Heilmittel zur Bekämpfung von Aids und Krebs möglich.

Retroviren entern ihre Wirtszellen, indem sie ihre eigene Außenhülle mit der fremden Zelloberfläche verschmelzen. Kaum sind Virus und Zelle fusioniert, wird die Körperzelle umprogrammiert und steht unter fremdem Diktat. Krankheiten ließen sich stoppen, wenn die Fusion der Hüllen verhindert werden könnte. Dafür muss man die Oberflächenstruktur des Virus genau kennen.

Kryo-Elektronenmikroskopie löst die Probleme

Das Hüllprotein des Aidsvirus ist zwar seit über 20 Jahren bekannt. Doch eine Reihe chemischer Besonderheiten verhinderten eine genaue Analyse des kompletten Eiweißes, so wie es in der Natur vorkommt. Herkömmliche Methoden können zwar feine Details eines Proteins offen legen, erkennen jedoch den Wald vor lauter Bäumen nicht.

Mit Hilfe der so genannten Kryo-Elektronenmikroskopie konnte Deborah Fass vom Weizmann-Institut (Israel) die Probleme jetzt lösen. Denn dieses Verfahren blickt nicht auf die molekularen Verästelungen eines Eiweißes, sondern auf die komplette dreidimensionale Form. Und genau diese 3-D-Struktur bestimmt die biologische Aktivität eines Eiweißes. "Der größte Vorteil der Kryo-Elektronenmikroskopie liegt darin, dass die Technik Strukturen von Makromolekülen in ihrer natürlichen Umgebung aufklären kann", sagt Friedrich Förster, der die eingesetzte Kryo-Methode am Münchner Max-Planck-Institut für Biochemie entwickelt hat.

Als Deborah Fass die ersten Bilder in ihren Händen hielt, war sie ziemlich überrascht. Ungläubig fragte die Biologin "Dutzende Male" bei Förster nach, ob kein Irrtum vorliege. Denn was sie sah, war sehr ungewöhnlich: Das Hüllprotein besitzt einen Stachel mit drei Spitzen. Offensichtlich durchbohren Retroviren die Membranen von Körperzellen nicht nur an einer Stelle, sondern gleich an drei Orten.

Unterschiedliche Infektionsmechanismen

Das 3-D-Porträt des Aidsvirus bestätigt die Theorie, nach der sich Hüllproteine drastisch verformen, während sie mit der Körperzelle in Kontakt treten. Bisher gingen Forscher davon aus, dass Retroviren ähnlich wie Grippeviren agieren. Doch die Bilder von Fass und Förster legen nahe, dass die Infektionsmechanismen unterschiedlich sind.

"Jetzt ist es möglich, Wirkstoffe gegen das Eindringen von Aidsviren in die Zelle weiter zu entwickeln", sagt Fass. Dazu hätten bislang Kenntnisse über die Strukturveränderungen der Hüllproteine während des Verschmelzens gefehlt.

"Das ist ein außerordentlicher Schritt nach vorn", sagt Nick Cammack, Forschungsleiter und Viren-Experte beim Pharmakonzern Roche in Palo Alto. Damit könne man gezielter solche Medikamente entwickeln, die das Verschmelzen von Virushülle und Zellmembran unterbinden. Roche hat Erfahrung auf diesem Gebiet, schließlich hat sich das Tochterunternehmen Trimeris bereits an einem solchen Wirkstoff - Fuzeon - versucht.

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