Neu entdeckte Biomoleküle können alle Coronaviren unterdrücken – russische Forscher

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14.9.2020
Forscher aus der Moskauer Hochschule für Wirtschaft (HSE) haben microRNA-Moleküle entdeckt, die die Replikation aller menschlichen Coronaviren, einschließlich SARS-CoV-2, unterdrücken können. Die Ergebnisse der Studie haben die Wissenschaftler in der Zeitschrift PeerJ veröffentlicht.

Demnach gibt es sieben menschliche Coronaviren. Vier davon – HCoV-OC43, HCoV-NL63, HCoV-HKU1 und HCoV-229E – seien weit verbreitet und würden sich als Erkältung zeigen. Drei weitere Viren – MERS-CoV, SARS-CoV und SARS-CoV-2 – verursachen lebensbedrohliche atypische Lungenentzündung und andere Komplikationen.

Wissenschaftler der HSE-Fakultät für Biologie und Biotechnologie unter der Leitung von Stepan Nersisyan und Alexander Tonevitsky haben vier Familien menschlicher microRNAs ( kleiner RNAs, die für die Regulierung der Genexpression verantwortlich sind) identifiziert , die Bindungsstellen für all diese Viren aufweisen.

Wenn das Virus in eine gesunde Zelle gerate, beginne es aktiv mit intrazellulären Biomolekülen zu interagieren, auch mit microRNAs, die möglicherweise die Virusreplikation unterdrücken können. Durch die Bindung an virale RNA zerstören sie diese. Ein starker Angriff von microRNAs könne die Ausbreitung des Virus stoppen, aber bei schwacher Wechselwirkung auch dessen Replikation verlangsamen.

Das letztere Szenario sei für den Erreger vorteilhaft, da es ermögliche, eine schnelle Immunantwort in der Zelle zu vermeiden.

Einige Viren akkumulieren sogar gezielt Bindungsstellen für Wirts-microRNAs. Das werde zu ihrem Vorteil: Viren mit einer großen Anzahl von Bindungsstellen überleben und vermehren sich besser, was zu ihrer evolutionären Dominanz führe.

Die Forscher analysierten die Wechselwirkungen des Virus mit microRNAs in den Lungen von mit SARS-CoV infizierten Mäusen, und stellten fest, dass die Infektion zu einer achtfachen Erhöhung der Expression des hsa-miR-21-3p-Moleküls führte. Dieselbe microRNA habe ein großes Potenzial zur Unterdrückung aller menschlichen Coronaviren.

Die Wissenschaftler fragten sich jedoch, warum das Virus während des Mutationsprozesses die Bindungsstellen mit diesem Molekül, das während der Immunantwort auf seine Zerstörung abziele, in seiner RNA nicht eliminierte.

„Wir sehen im Gegenteil, dass das Virus sie während der Evolution in seinem Genom akkumuliert. Unsere Forschung zeigt, dass solche Stellen in allen menschlichen Coronaviren vorhanden sind und keine signifikanten Mutationen durchmachen. Wir gehen davon aus, dass das Virus auf diese Weise diese microRNA verwendet, um seine Replikation bei frühen Stadien der Infektion zu verlangsamen, um eine aktive Immunantwort zu verzögern“, sagte Stepan Nersisjan in einer Pressemitteilung der Universität.

In der nächsten Phase wollen die Wissenschaftler, ihre Annahmen experimentell testen um festzustellen, ob die künstliche Einführung oder Entfernung von microRNAs die Vermehrung des Virus verhindern könne.

Die Forscher hoffen, dass die von ihnen entdeckten microRNAs in Zukunft zur Entwicklung neuer Medikamente und Methoden zur Behandlung von Coronavirus-Infektionen verwendet werden können.

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