Das Geheimnis des Schlüsselproteins So breitet sich das Coronavirus im Körper aus

Sars-CoV-2 ist aggressiver als verwandte Viren. Was Forscher bisher über den Erreger wissen und welche Medikamente wirksam sein könnten.
Das Bild eines Rasterelektronenmikroskops zeigt, wie die Coronaviren (blau) aus einer Zelle austreten

Das Bild eines Rasterelektronenmikroskops zeigt, wie die Coronaviren (blau) aus einer Zelle austreten

Foto: NIAID- RML/NATIONAL INSTITUTES OF HEALTH HANDOUT/EPA-EFE/REX

Jedes noch so gefährliche Virus ist nichts ohne seine Wirtszelle. Ohne die kann es sich nicht vermehren und geht zugrunde. Das gilt auch für Sars-Cov-2 - das neuartige Coronavirus, das erst seit einigen Monaten bekannt ist.

Forscher auf der ganzen Welt versuchen nun herauszufinden, wie der Erreger in den menschlichen Körper einfällt und welche Bedingungen er sich dort zunutze macht. Denn wenn dieser Mechanismus bekannt ist, könnten Medikamente entwickelt werden, die ihn blockieren.

Wegen der aktuellen Situation veröffentlichen Forschungsteams ihre Ergebnisse zum neuen Virus deutlich schneller als normalerweise üblich. Der Vorteil: Forschungsergebnisse werden schnell geteilt und können bei der Bekämpfung des Virus berücksichtigt werden. So zeigen aktuelle Analysen , dass die gewählte Quarantänezeit von etwa 14 Tagen ausreichend sein dürfte, um Fälle von Covid-19 zu erkennen - so der Name der Krankheit, die das neuartige Coronavirus auslösen kann. Demnach treten die Symptome bei 99 Prozent der Erkrankten innerhalb von zwei Wochen auf.

Die bisherigen Studien basieren jedoch nur auf Stichproben und werden vor Veröffentlichung nicht immer von anderen Experten überprüft. Zudem bleibt häufig unklar, ob sich die Ergebnisse reproduzieren lassen. Also, ob unter denselben Testbedingungen vergleichbare Ergebnisse erzielt werden können. Die Forschungsergebnisse sind deshalb nur mit Einschränkungen gültig.

Die Letalitätsrate, die angibt, wie viele der Infizierten sterben, lässt sich beispielsweise schwer abschätzen, weil nicht klar ist, wie viele Fälle ohne Symptome unerkannt bleiben. In China und Südkorea, die über eine gute Datenlage verfügen, liegt die Letalität derzeit bei etwa 0,7 Prozent. Das bedeutet, dass im Schnitt sieben von 1000 Erkrankten sterben.

Trotz aller Unsicherheiten: Noch nie war schon kurz nach dem Ausbruch so viel über einen neuartigen Erreger bekannt wie bei Sars-CoV-2

Mitte Februar gelang US-Forschern ein wichtiger Durchbruch: Sie konnten das Schlüsselprotein des neuartigen Coronavirus dreidimensional abbilden , bis auf das Atom genau. Auf dieses Protein kommt es an, denn es ist das Instrument, mit dem das Virus in die Wirtszelle eindringt. Genetische Analysen zeigen , dass dieses Protein beim aktuellen Coronavirus etwas anders aufgebaut ist als bei seinen Verwandten.

Denn um aktiviert zu werden, braucht es ein Enzym namens Furin - und das kommt beim Menschen etwa in den Lungen, der Leber und im Dünndarm vor. Das neuartige Coronavirus könnte deshalb nicht nur die Lunge befallen, sondern auch andere Organe, vermutet der Biologe Li Hua aus dem chinesischen Wuhan, wo das Virus zuerst ausgebrochen war. Das könnte auch Symptome wie Leberversagen erklären, die bei einigen Covid-19 Patienten auftraten. Andere Coronaviren werden laut Li nicht durch Furin aktiviert.

Das Forschungsteam um Li sucht nun nach Molekülen, die das Enzym blockieren und durch diesen Mechanismus als mögliches Medikament infrage kommen könnten. Denn ein blockiertes Furin-Enzym bedeutet, dass das Schlüsselprotein von Sars-Cov-2 inaktiv bleibt: Das Virus kann sich also im Körper nicht vermehren.

Die Arbeit daran ist beschwerlich. Li ist wegen der aktuellen Epidemie das einzige Mitglied aus dem Forschungsteam, das Zugang zum Labor hat, berichtet "Nature News"  - die Nachrichtenseite des renommierten Fachblatts.

Die Forscher, die die Struktur des Schlüsselenzyms von Sars-2-CoV entschlüsselten, haben eine weitere Eigenschaft des Erregers ausgemacht, die erklären könnte, warum er so leicht in menschliche Zellen eindringen kann.

In ihren Experimenten verband sich das Schlüsselprotein des neuartigen Coronavirus zehnmal stärker mit einem menschlichen Enzym, das normalerweise den Blutdruck reguliert, als das Schlüsselprotein des eng verwandten Coronavirus, das das Schwere Akute Atemwegssyndrom verursacht, besser bekannt in der Kurzform Sars.

Die wichtigsten Hygieneregeln
  • Drehen Sie sich am besten weg, wenn Sie husten oder niesen müssen! Mindestens ein Meter Abstand sollte zwischen Ihnen und anderen Personen sein.

  • Ein Papiertaschentuch bitte nur einmal benutzen! Entsorgen Sie es anschließend in einem Mülleimer mit Deckel.

  • Halten Sie sich beim Husten und Niesen die Armbeuge vor Mund und Nase, wenn gerade kein Taschentuch zur Hand ist.

  • Wichtig: Waschen Sie sich nach dem Naseputzen, Niesen oder Husten gründlich die Hände, entweder mit einem Desinfektionsmittel auf Alkoholbasis oder mit Wasser und Seife.

Quelle: WHO, Gesundheitsministerium

Sars war erstmals im Jahr 2002 in Südchina ausgebrochen. Etwa tausend Menschen starben während der Pandemie in den Jahren 2002 und 2003. Bei Covid-19 gibt es bisher mehr als 4000 nachweisbare Todesfälle. Die Betroffenen sterben meist an Lungenentzündungen, Atemnot oder Sepsis, auch bekannt als Blutvergiftung.

Unklar ist noch, ob Menschen, die mit Sars infiziert und Antikörper gebildet haben, besser vor dem neuartigen Coronavirus geschützt sind. Mäuse, die gegen Sars Antikörper gebildet hatten, waren in Labortests auch gegen das neuartige Coronavirus immun . In anderen Untersuchungen reagierte Sars-CoV-2 jedoch nicht auf Antikörper gegen Sars oder Mers .

Forscher fordern deshalb, die Suche nach möglichen Medikamenten möglichst breit aufzustellen. In Wuhan laufen bereits Versuche mit Präparaten gegen HIV. Außerdem wird das Anti-Viren-Mittel Remdesivir getestet. Bis es ein wirksames Präparat gibt, bleibt Ärzten nur, die Symptome zu behandeln. Falls es gelingt, eine Impfung zu entwickeln, könnte diese frühestens in sechs bis zwölf Monaten auf den Markt kommen.

Schnelltest soll Infektion innerhalb von Minuten entdecken

Schon in absehbarer Zeit sollen Schnelltests verfügbar sein, die das Schlüsselprotein von Sars-CoV-2 innerhalb von Minuten erkennen sollen. Ein Abstrich aus dem Rachenraum würde genügen.

Solche Tests könnten helfen, bisher unerkannte Erkrankungen aufzudecken. Laut der Weltgesundheitsorganisation (WHO) verursacht das neuartige Coronavirus in vier von fünf Fällen keine oder nur leichte bis moderate Symptome, zu denen jedoch auch Lungenentzündungen gezählt werden. Zu den ernsthaften Symptomen, die nur jeden fünften Patienten betreffen, gehören laut WHO  beispielsweise Atemnot oder ein Abfall der Sauerstoffsättigung.

Wahrscheinlich wird erst nach dem Ausbruch klar sein, wie viele infiziert waren

Weil eine Infektion mit dem neuartigen Coronavirus in so vielen Fällen harmlos verläuft, ist nicht klar, wie viele Menschen das Virus möglicherweise in sich tragen, ohne es zu bemerken. Erste Untersuchungen aus Deutschland deuten bisher nicht auf einen unerkannten Ausbruch im großen Stil hin. Aus freiwilligen Angaben von Laboren lässt sich schließen, dass nur 25 von 1000 Tests auf das Coronavirus positiv ausfallen. Das entspricht 2,5 Prozent. Die Daten sind jedoch nicht repräsentativ. Außerdem gibt es keine Pflicht, negative Tests zu melden.

Laut dem Virologen Christian Drosten von der Berliner Charité sind Tests, die lediglich das Virus aufspüren, ohnehin wenig aussagekräftig, da es sich nur über kurze Zeit hinweg aufspüren lässt.

Ob jemand infiziert war oder nicht, lässt sich zuverlässiger mit Antikörpertests nachweisen, die das menschliche Immunsystem als Reaktion auf die Infektion bildet und speichert. Wie viele Menschen sich in Deutschland tatsächlich mit dem neuartigen Coronavirus infiziert haben, könnten eines Tages Daten aus Blutbanken zeigen, wenn die Spenden in einer repräsentativen Stichprobe auf Antikörper getestet würden. Womöglich wird es jedoch erst nach der aktuellen Epidemie so weit sein.

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