Berner CoV-2-Modell beschleunigt Forschung und Arzneientwicklung

Bern/New York - Wissenschaftler aus Bern und New York haben ein nicht ansteckendes Modell von SARS-CoV-2 entwickelt, das die Forschung am Virus und seinen neuen Varianten beschleunigt und sicherer macht. Zudem lassen sich mit dem realistischen Modell Medikamente besser testen.

Die Entwicklung von Impfstoffen und Medikamenten ist weltweit schon weit gediehen. Aber es können immer wieder Varianten auftauchen, die noch infektiöser sind und vor denen die vorhandenen Impfstoffe nicht oder nur ungenügend schützen. «Je schneller die Eigenschaften solcher Varianten charakterisiert werden können, desto schneller lassen sich Gegenmassnahmen ergreifen», heisst es vonseiten der Universität Bern (Unibe).

Ein Aspekt, der die Arbeit am Virus bisher verlangsamte, war die hohe biologische Sicherheit, die im Labor gewährleistet sein muss. Die gebotene Vorsicht schliesst bestimmte Experimente sogar aus. Zu diesen Experimenten gehört etwa das genetische Screening von Zellbestandteilen, die für die Virusinfektion und Vermehrung unerlässlich sind und daher einige der besten Angriffspunkte für Medikamente darstellen.

Spike ist die bösartigste Komponente

Die Forscher unter der Leitung von Nobelpreisträger Charles Rice von der Rockefeller University in New York und Volker Thiel von der Universität Bern bedienten sich eines Tricks, um die Gefahren des Virus im Labor zu entschärfen: Sie teilten es gleichsam in zwei Komponenten auf, das Spike-Protein und die «Vermehrungsmaschinerie» des Coronavirus.

Das gesamte Coronavirus-Genom wurde ohne das Spike-Protein im Labor zusammengesetzt und zusätzlich ein zweiter «Bauplan», mit dem das Spike-Protein hergestellt wird, in die Zellen eingeführt. Einmal in die Zellen eingebracht, kann der «Spike-lose» Coronavirus-Bauplan, auch Replikon-RNA genannt, alle Schritte des viralen Lebenszyklus durchlaufen, aber keine neuen infektiösen Coronavirus-Partikel produzieren.

Die virenähnlichen Partikel ohne Spike-Bauplan können verwendet werden, um andere Zellen zu infizieren und so eine natürliche Infektion nachzuahmen. Diese neu infizierten Zellen verfügen jedoch ebenfalls nicht über den Bauplan für das Spike-Protein und können daher selbst keine neuen infektiösen Viruspartikel produzieren. Dadurch sind im Labor weniger Vorsichtsmassnahmen vonnöten.

Am entschärften Modell wirken antivirale Medikamente ähnlich wie beim gefährlichen Original, schreiben die Forscher: Bereits vorhandene antivirale Medikamente hätten das Modell genauso blockiert wie das originale Virus. «Damit kann das Modell auch dazu verwendet werden, neue Wirkstoffe zu testen – allerdings unter wesentlich sichereren Bedingungen», sagt Thiel. (sda/red)

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