Die Aufklärung der Funktionsweise des Influenzavirus ist ein wichtiger Schritt hin zu einem universellen Impfstoff.
Der Versuch, einen Impfstoff gegen einen Virus zu finden, insbesondere gegen einen so gefährlichen wie die Grippe, ist wie der Kampf gegen einen unbekannten Gegner. Jedes Mal taucht er in einem neuen Gewand auf – und jedes Jahr wird ein neuer Impfstoff benötigt, und die Welt wird von einer neuen Epidemiewelle überzogen. Aber dank der detaillierten Bestimmung der Struktur eines der Proteine des Virus haben wir Hoffnung, eines Tages einen universellen Impfstoff der neuen Generation zu entwickeln.
Wir sprechen über das M2-Protein, das für das Virus lebenswichtig ist, um die Zelle zu infizieren. Das ist ein in die Virushülle eingebauter Ionenkanal, der selektiv Protonen durch sich selbst aus der Zelle in das Virus leitet. Tatsache ist, dass das Virus, sobald es sich in der Wirtszelle befindet, in Membranstrukturen eingeschlossen ist – Endosomen, eine Art Vesikel. Bei einem bestimmten Säuregeh alt des Mediums wird das M2-Protein aktiviert und wirkt, beginnt Protonen zu pumpen, senkt den pH-Wert im Inneren des Viruspartikels und verursacht dessen Zerfall. So wird das Erbgut des Virus in der Wirtszelle freigesetzt – und infiziert diese weiter.
Und kürzlich berichteten zwei Gruppen von Wissenschaftlern gleichzeitig über interessante Ergebnisse von Studien zur Untersuchung des M2-Proteins. Beide Studien wurden mit kernmagnetischer Resonanz durchgeführt, einer der gebräuchlichsten Methoden zur Untersuchung der Struktur von Proteinen und Nukleinsäuren. In beiden Fällen war das Ziel, eine detaillierte Struktur zu etablieren, um den molekularen Mechanismus zu verstehen, der die Arbeit von M2 gewährleistet – das Pumpen von Protonen. Sowohl dort als auch dort arbeiteten Gruppen unter der Leitung amerikanischer Wissenschaftler - Mei Hong (Mei Hong) und Huan-Xiang Zhou (Huan-Xiang Zhou).
Sie konnten die Richtigkeit des zuvor vorgeschlagenen Modells bestätigen, Protonen durch eine kleine Region des M2-Proteins zu pumpen, die reich an der Aminosäure Histidin ist – von einem Aminosäurerest zum anderen entlang der Kette. Allerdings gibt es Widersprüche zwischen den Ergebnissen: Laut der Gruppe von Mei Hong enthält dieser Mechanismus nicht das entscheidende Element – Tryptophan. „Meiner Meinung nach“, wundert sich Zhou, „ist Tryptophan dafür einfach notwendig, und es aus dem großen Ganzen wegzulassen, würde bedeuten, es zu vereinfachen.“Nach seiner Beschreibung fängt das Protein ein Proton von einem Wassermolekül ein und wandert dann entlang der Histidinkette zu Tryptophan – bis es sich wieder auf einem anderen Wassermolekül wiederfindet, das sich bereits im Virus befindet.
Mei Hong selbst stimmt zu, dass die Arbeit von Zhous (mehr auf Computersimulationen fokussiertem) Team detaillierter ist als ihr eher experimenteller Ansatz. Mit Kollegen sei sie dagegen „nicht unbedingt bereit, einer Meinung zu sein“. Sie sagt: „Eigentlich ist das Experiment eine zuverlässigere Forschungsmethode“, stimmt jedoch zu, dass mehr Arbeit geleistet werden muss, um die Ergebnisse in Einklang zu bringen und die Wahrheit zu finden.
In jedem Fall sollte die Unterbrechung dieses Mechanismus es ermöglichen, einen wirksamen Influenza-Impfstoff herzustellen, selbst für solche Stämme, die gegen traditionellere Mittel resistent sind. Zhous Team hat bereits mit der Suche nach geeigneten Kandidaten begonnen, die in der Lage sind, die Übertragung von Protonen entlang der Histidinkette zu blockieren.
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