Viren mit neuer Infektionsstrategie – Mit vielen Tricks verschaffen sich Viren Zugang zu Zellen. Prof. Ari Helenius und Jason Mercer vom Institut für Biochemie der ETH Zürich haben eine bislang unbekannte Infektionsstrategie entdeckt:

Das Vaccinia-Virus tarnt sich als Zellabfall, löst bei Zellen die Bildung von Ausstülpungen aus und gelangt auf diesem Weg ins Zellinnere.

Die Unterbrechung dieser Signalkette bietet interessante neue Forschungsansätze zur Bekämpfung dieses Typs von Viren, denn wahrscheinlich benutzen auch andere große Viren wie Herpes-, Adeno- und HI-Viren diese Strategie.

Das Vaccinia-Virus, ein großes komplexes Virus aus der Familie der Pockenviren, hat aufgrund seiner Größe das Problem, in Zellen einzudringen. Deshalb bedient es sich einer besonderen Strategie. Es nutzt das zelluläre Abfallwesen aus. Stirbt eine Zelle, nehmen benachbarte Zellen die Bruchstücke auf.

Die Zellen erkennen den verwertbaren Abfall an einem besonderen Molekül, das auf der Innenseite der Doppelmembran von Zellen sitzt. Sobald eine Zelle stirbt, wird die Membran nach außen gekehrt und ist aufgrund des Moleküls als Abfall markiert.

Diese Abfallmarkierung trägt auch das Vaccinia-Virus auf seiner Oberfläche.

„Die Hülle von Vaccinia-Viren ist mit diesem Stoff angereichert", erklärt Jason Mercer, Postdoc am ETH-Institut für Biochemie.

Der Krankheitserreger tarnt sich also als Abfall und täuscht so Zellen, die Bruchstücke von toten Zellen aufnehmen. In ihrer Arbeit, die soeben im Fachmagazin Science veröffentlicht wurde, zeigen die ETH-Forscher, dass sich das Vaccinia-Virus mit Hilfe von langen fadenförmigen Fortsätzen, so genannten Filopodien, zur Zelle hinbewegt.

Sobald die Filopodien auf der Zellmembran auftreffen, bildet sich dort eine Ausstülpung, ein Bleb. Auslöser für die Bildung einer Ausstülpung ist das Virus selbst.

Es „klopft" mit einem Botenstoff an, löst dadurch im Innern der Zelle eine Signal-Kettenreaktion, so dass sich der Bleb bildet. Das Virus wird umfasst und in die Zelle eingeschleust. An der Signalkette sind auch Enzyme beteiligt, um das Virus herein zu lassen, Beispielsweise die Kinase PAK1.

Ohne PAK1 bildet die angegriffene Zelle keine Ausstülpungen.

ETH Zürich, Zürich (Schweiz)
Prof. Dr. Ari Helenius
Institut für Biochemie
Tel.: +41/44/6326817