Molekulare Schere macht Viren den Garaus

Der Biochemiker Jens Kurreck forscht an der Behandlung von Virusinfektionen und an Schmerztherapien

10.03.2011 - Deutschland

Das Virus löst Herzmuskelentzündungen aus. Die Infektion schädigt das Herz extrem und kann letztendlich eine Herztransplantation erforderlich machen. Der Name des Virus: Coxsackievirus B3, kurz CVB-3. Eine spezifische Therapie gegen CVB-3 gibt es bislang nicht. Jens Kurreck, neuberufener Professor für das Fachgebiet „Angewandte Biochemie“ forscht daran.

„Bei der Bekämpfung des Virus nutzen wir die sogenannte RNA-Interferenz. Das ist ein natürlicher Schutzmechanismus der Zelle, bei dem fremde Gene ausgeschaltet werden. Und so ein Eindringling kann eben auch eine Virus-RNA sein“, erklärt Jens Kurreck. RNA steht für Ribonukleinsäure. Seit es 1998 gelang, das Phänomen der RNA-Interferenz wissenschaftlich zu erklären, wurde sie als eine Methode der Genregulation zum großen Hoffnungsträger in der Medizin – sei es bei der Bekämpfung von Krebs, Erblindungen oder eben von Virusinfektionen. Denn wenn sich Gene in ihrer Aktivität stilllegen lassen, muss dies auch bei Genen, die Krankheiten auslösen, möglich sein.

Bei der RNA-Interferenz ist die Boten-RNA das Zielobjekt. Sie bildet aus den Genen, also dem Erbmaterial, die Proteine. Erst durch die Proteine kommt der genetische Bauplan überhaupt in Bewegung, sie sind „die Akteure der Zelle, bestimmen ihre Funktion und ihren Zustand“, so Kurreck und erklärt das Prinzip der RNA-Interferenz-Technologie: „Während des Umwandlungsprozesses der genetischen Information in ein Protein durch die Boten-RNA wird diese zerschnitten. Die Folge: Das krankhafte Protein kann nicht gebildet werden. Im Falle des Coxsackievirus B3, das ein Einzelstrang RNA-Virus ist, wird dessen RNA zerstört.“ Zerschnitten wird die Einzelstrang-Boten-RNA mit einer Art molekularen Schere, die in die Zelle geschleust wird. Diese ‚Schere‘ ist eine chemisch synthetisierte kurze Doppelstrang-RNA, die nur aus 21 RNA-Bausteinen besteht und zelluläre Proteine anleitet, die ins Visier genommene RNA zu zertrennen. „Um das Potenzial der RNA-Interferenz-Technologie auf CVB-3 auszuloten, haben wir verschiedene kurze Doppelstrang-RNAs getestet. Unser bester Kandidat verringerte die Ausbreitung des Virus um 90 Prozent“, sagt Jens Kurreck. Aber auch in der Schmerzforschung will er die RNA-Interferenz-Technologie anwenden, weil sich damit Schmerzrezeptoren ausschalten lassen.

Ein weiterer Forschungsbereich ist der Einfluss von G-Quadruplex-Strukturen (Nukleinsäuresequenzen) auf die „Übersetzungsarbeit“ der Boten-RNA. Das „G“ steht für Guanin und ist als eine von vier Nukleinbasen der Grundbaustein der DNA und RNA. Mit diesen Forschungen wird eine völlig neue Ebene der Genregulation betreten. Diese stecken allerdings noch in den Kinderschuhen.

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