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Forscher entwickeln neue Methode, Viren bei der Vermehrung zu filmen

  • Seit der Corona-Pandemie ist das Interesse an Viren groß.
  • Denn viele Frage sind noch nicht abschließend beantwortet: Wie vermehren sie sich, was kann sie aufhalten?
  • Neue Erkenntnisse zeigen nun, wie Viren in ihrem Vervielfältigungsprozess gestoppt werden können.
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Utrecht. Die Vermehrung eines Virus innerhalb einer Körperzelle kann in einer Art Video aufgezeichnet werden. Die neue Methode, bei der einzelne Virenpartikel sichtbar gemacht werden, stellen niederländische Forscher im Fachmagazin „Cell“ vor. Der Ansatz ließe sich auch auf andere RNA-Viren wie auf das neuartige Coronavirus Sars-CoV-2 übertragen, glauben die Studienautoren um Sanne Boersma vom Hubrecht Institute in Utrecht.

RNA-Viren vermehren sich, indem sie in eine Körperzelle eindringen und deren molekulare Mechanismen für ihre eigenen Zwecke missbrauchen. Vereinfacht gesagt hilft die Zelle gezwungenermaßen dabei, auf Basis von Viren-RNA-Proteine herzustellen. Das führt zur Bildung neuer Viren, die dann weitere Zellen infizieren können.

Virusinfektion in Echtzeit studieren

Für ihr neues Verfahren manipulierte das Team um Boersma die RNA von Coxsackievirus B3 (CVB3), sodass die daraus hergestellten Virusproteine in einem speziellen Mikroskop sichtbar wurden. So konnten die Forscher beobachten, wie ein Virus in eine Zelle eindringt und sich vermehrt. Dabei identifizierten die Forscher eine Schwachstelle der untersuchten Viren.

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Die Studienautoren nennen ihre Methode Virim: virus infection real-time imaging. Auf Deutsch könnte man Echtzeitbildgebung für Virusinfektionen dazu sagen. „Mit dieser neuen Methode können wir viele wichtige Fragen zu Viren beantworten“, wird Boersma in einer Mitteilung ihres Instituts zitiert.

Anders als bei den meisten üblichen Forschungsmethoden können Wissenschaftler mit Virim Virusinfektionen in Echtzeit und an lebenden Zellen studieren. Im Mikroskop können sie sogar einzelne angegriffene Zellen mit hoher räumlicher Auflösung beobachten.

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Bis zu 29 Prozent der Zellen waren Sackgasse

Durch die manipulierte RNA werden Virenproteine im Mikroskop als leuchtend grüne Punkte sichtbar. Diese Punkte machen es den Forschern möglich, fünf Phasen einer Infektion zu unterscheiden, in deren Verlauf immer mehr leuchtende Punkte eine Vermehrung des Virus anzeigen.

Die Forscher interessierten sich vor allem für die Beobachtung, dass bei 15 bis 20 Prozent der menschlichen Wirtszellen das Virus seine RNA nicht vervielfältigen konnte. „Diese Wirtszellen wurden mit einem Virus infiziert, aber das Virus konnte sich nicht reproduzieren”, erklärt Boersma. Die entsprechenden Zellen waren für das Virus eine Sackgasse, wenngleich die Zellen in der Regel bald abstarben.

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Reproduktionsprozess so schnell wie möglich stoppen

In einem weiteren Versuch unterstützten die Wissenschaftler das Immunsystem von Zellen mit Hilfe eines bestimmten Signalproteins. Dieses aktiviert Gene, die insbesondere gegen Tumore und Viren wirksam sind. Nun konnten die Forscher bei deutlich mehr Zellen sehen, dass das Virus zwar eindringen, aber früh in seinem Vervielfältigungsprozess gestoppt wurde. „Der erste Schritt im Reproduktionsprozess ist die Achillesferse dieses Virus: Dieser Moment bestimmt, ob sich das Virus weiter ausbreiten kann”, betont Boersma.

RND/dpa

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