Ärzte Zeitung, 15.12.2015

Influenza

Mit "Big Data" die Grippe bekämpfen

Mit Hilfe von Datenbanken konnten 20 bisher unerkannte Wirtsmoleküle entdeckt werden, die das Wachstum von Influenza A-Viren fördern.

ZÜRICH. Forscher haben dank "Big Data" neue Moleküle identifiziert, die für die Replikation des Grippe-Virus eine wichtige Rolle spielen.

Blockiert man diese Wirtsproteine, können sich Influenza-Viren weniger gut vermehren, heißt es in einer Mitteilung der Universität Zürich. Damit trägt die internationale Studie dazu bei, neue Therapien und Grippemedikamente zu entwickeln (Cell Host & Microbe 2015; 18(6): 723-735).

In den letzten Jahren wurden Influenza A-Viren (IAV) entdeckt, die durch Mutationen gegen die verfügbaren Medikamente zur Grippebehandlung resistent sind. Dies kann dazu führen, dass die Patienten nicht auf diese ansprechen.

Um sich innerhalb von Atemwegszellen zu replizieren, sind Influenza-Viren auf Wirtsmoleküle angewiesen. Deshalb wurde in den letzten Jahren versucht, die für diesen Prozess wichtigen Wirtsmoleküle zu identifizieren und zu blockieren, um so das Virus zu stoppen.

Diesen Ansatz verfolgt auch eine internationale Studie, an der die Universität Zürich beteiligt ist. Die Forscherteams aus der Schweiz, Deutschland und den USA werteten Datensätze von unabhängigen Veröffentlichungen zu IAV-Wirtsmolekülen aus.

Diese Studien fokussieren auf die Gesamtheit der für das Virus benötigten Gene ("GenO-MICs") und Proteine ("ProteOMICs") und produzieren eine sehr große Menge an Daten.

Dank der umfassenden Analyse dieser "OMICs"-Datenbanken konnten 20 bisher unerkannte Wirtsmoleküle entdeckt werden, die das Wachstum von Influenza-A-Viren fördern.

Weiterverbreitung stoppen

"Diese unveränderbaren Wirtsproteine sind für die Replikation der Viren unerlässlich. Wir können sie nun nutzen, um die Weiterverbreitung zu stoppen", wird Professor Silke Stertz vom Institut für Medizinische Virologie der Universität Zürich in der Mitteilung zitiert. Eines dieser Wirtsproteine ist "UBR4".

Dieses Protein wird vom Virus für den Transport viraler Proteine an die Zellmembran und damit für den Bau neuer Partikel benötigt. Dies passiert wie folgt: Das Influenza A-Virus dringt in die Wirtszelle ein und vermehrt sich dort.

Dann werden die viralen Komponenten an die Zelloberfläche gebracht und dort zu neuen Viren zusammengesetzt. Aus einer einzigen infizierten Wirtszelle können so bis zu 20‘000 neue Influenzaviren entstehen.

Die Studie zeigt auf, dass die Blockierung von "UBR4" die Produktion neuer Viruspartikel in infizierten Zellen hemmt. So gelang es bei Mäusen, die IAV-Replikation abzuschwächen und so den Krankheitsverlauf zu reduzieren.

Somit erbringt die Studie den Nachweis, dass die Blockierung von Wirtsmolekülen als therapeutische Strategie für die Influenza-Behandlung möglich ist. Das Forschungsteam erstellte ein vereinfachtes, benutzerfreundliches Webportal (www.metascape.org/IAV) zur Influenza-Wirt-Interaktion.

Die Site ist auch anderen Forschenden zugänglich, ermöglicht individuelle Anfragen und bietet Analysetools zum Auffinden von Wirtsproteinen, die wahrscheinlich bei der Grippeinfektion eine Rolle spielen. (eb)

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