Gegen Viren

Vor Viren

Eine der ersten Subunit-Impfstoffe war gegen Hepatitis B gerichtet. Aber die Forschung holt im Kampf gegen Viren und Bakterien immer mehr auf. Die Menschen scheinen keine Chance gegen die Krankheitserreger zu haben.

Kampagne "Wir gegen Viren

Mit der Kampagne "Wir gegen Viren" sollte die Öffentlichkeit für die oft übersehenen Infektionsrisiken im täglichen Leben sensibilisiert und das generelle hygienische Verhalten gefördert werden. Im Vorfeld und während der Kampagne "Wir gegen Viren" wurden in Deutschland unter der Erwachsenenbevölkerung telefonisch repräsentativ befragt. Das Robert-Koch-Institut hat 2010 die Förderung der Kampagne "Wir gegen Viren" abgeschlossen und die Handlungsempfehlungen der Kampagne "Wir gegen Viren" werden nach wie vor an vielen Stellen genutzt, um die Öffentlichkeit zu sensibilisieren und zu informieren.

Bekämpfung von Viren und Keimen

Die sind mit dem bloßen Auge unsichtbar und täuschen unser Abwehrsystem vor. Aber auch im Bereich der Bekämpfung von Viren und Keimen holen die Forscher immer mehr auf. Dennoch verordneten die Behörden mehrere tausend Impfstoffdosen - und saßen schließlich auf ihnen, da die neue Influenza viel schwächer war als vorhergesagt. Allerdings gehen Forscher auf der ganzen Welt davon aus, dass ein solches Geschehen nur der Anfang einer ganzen Reihe neuer Infektionserkrankungen gewesen sein könnte.

"Einer der Gründe dafür ist, dass immer öfter Erreger, die eigentlich nur bei Tierarten vorkommen, durch Mutationen die so genannte Artenschranke für den Menschen überwinden", sagt Prof. Helge Karch, Geschäftsführender Leiter des Hygieneinstituts an der Universität Münster.

Virenbekämpfung mit Nano-Systemen

Sie sind die kleinsten Kleinstmikroorganismen mit Bindepunkten, mit denen sie sich an die Zelloberfläche heften und dann anstecken können. Antivirale Arzneimittel befallen derzeit nur an einer dieser Stellen Viren. Wissenschaftler der FU Berlin entwickeln ein neues antivirales Verfahren, das viele dieser bindet.

Die bisher entwickelten Verfahren sind gegen Grippe und Herpes-Viren gerichtet. Als Viren bezeichnet man die kleinsten Kleinstlebewesen mit einer Grösse von nur 0,02 bis 0,2 Mikrometern, die unter dem Mikroskop nicht auffallen. Es dauerte bis 1935, bis der amerikanische Wissenschaftler M. Stanley das Tabak-Mosaikvirus als erstes überhaupt isolierte und unter dem Mikroskop untersuchte. Sie sind allgegenwärtig und existierten vor Jahrmilliarden.

Die Viren sind sowohl hinsichtlich ihrer morphologischen Beschaffenheit als auch hinsichtlich der Genomgröße und der Fortpflanzung sehr verschieden. Diese sind so verschieden, weil sich jedes einzelne Erreger auf einen bestimmten Zelltyp spezialisierte(1). Viren sind keine eigenständigen Organismen, d.h. sie haben keinen eigenen Metabolismus und keine Selbstvermehrungsfähigkeit.

Bisher gibt es keine Arzneimittel, die viele Berührungspunkte mit einem Erreger auf einmal aufhalten. An dieser Stelle kommt die Forschergruppe der FU Berlin ins Spiel. Ziel ist es, ein wirksames Antivirensystem zu entwickeln, das die Bindung von Viren und Zellen an vielen Berührungspunkten behindert. Zuerst haftet das Erreger an der Zelle (Schritt 1).

Nachdem das Erreger in die Zelle eingedrungen ist (Schritt 2), kommt es zu seiner "Entschichtung" (Schritt 3), bei der die Proteinschale entnommen und die Viren-DNA oder RNA ausgeschüttet wird. Sobald sich die genetische Information des Erregers in der Zelle befindet, wird sie zur Synthetisierung der neuen viralen Bestandteile verwendet (Schritt 4).

Ein neuer Erreger sammelt sich in den Bestandteilen an und schliesslich setzt die Zelle neue Viren frei (Schritt 5). Der neuentwickelte Weg ist ein Nano-System, bei dem auch in den Körperzellen befindliche und von Viren genutzte Moleküle in die Zelle gelangen(2).

In diesem Fall wird der erste Arbeitsschritt, die Anheftung des Erregers an die Stammzelle, unterdrückt. Dadurch wird das Eindringen des Erregers in die Zellen und die Vermehrung des Erregers unterdrückt. Jede Nanostruktur kann mit mehreren Dutzend Bio-Molekülen gefüllt werden, die zugleich an viele Dockingstellen des HIRSCHVirus bindet.

Die Viren binden sich daran, werden analog zu einem Spinnennetz(3) gefangen und können daher deaktiviert werden. Bisher wurden zwei verschiedene Versionen des anti-viralen Nano-Systems entwickelt: eine gegen Influenzaviren - bei denen die Sialinsäure als Biomolekül an die Nanostruktur angekoppelt wird. Sie fangen die Grippe-Viren ab und verhindern so das Vordringen in die Epithelzellen der Lunge.

Eine zweite Möglichkeit ist gegen Herpes-Viren gerichtet. Statt großer Moleküle werden die einfachen Sulfationen - die Targetstrukturen dieser Viren - an Graphiken angekoppelt. Im Gegensatz zu den Linear-Nanosystemen gegen Influenzaviren umhüllen diese hauchdünnen flächigen Kohlenstoff-Gitter die Herpes-Viren wie eine Anhaftungsfolie. Diese neuentwickelten Nano-Systeme haben den großen Vorzug, dass sie auf das entsprechende Erbgut zugeschnitten werden können.

Darüber hinaus eröffnet das Nano-System weitere Einsatzmöglichkeiten weit über den Virenschutz hinaus. Die Arbeitsgruppe der FU untersucht zurzeit auch den Gebrauch von graphenbasierten Trägern zur Entkeimung von Gewässern.