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Viraler Angriff auf menschliche Zellen

Zellen und Viren
© Max-Planck-Institut für medizinische Forschung / Oskar Staufer

Die Corona-Pandemie sorgt noch immer für unzählige Krankheits- und Todesfälle weltweit. Umso wichtiger ist es, die molekularen Mechanismen hinter der Infektion mit dem Coronavirus SARS-CoV-2 vollständig aufzuklären. Denn das Wissen um virale Funktionen und die Wechselwirkungen von Wirtszelle und Virus kann die Entwicklung besserer Therapien, Impfstoffe oder anderer vorbeugender Maßnahmen erleichtern.

Allerdings ist es für die Erforschung des Virusverhaltens im Labor nicht immer hilfreich, Coronaviren aus beispielsweise den Proben von infizierten Patienten oder Zuchtkulturen zu verwenden. Zum einen können sich die einzelnen Viren je nach Mutationen in Details ihrer Struktur und ihres Verhaltens unterscheiden. Zudem ist es bei ihnen schwer, einzelne Mechanismen während der Infektion separat zu betrachten. Zum anderen erfordert der Umgang mit den infektiösen Viren spezielle Sicherheitsvorkehrungen, die die Experiment erschweren und aufwendiger machen.

Abhilfe schafft eine Entwicklung von Forschenden des Max-Planck-Instituts für medizinische Forschung in Heidelberg und ihren Kollegen. Sie haben minimalistische synthetische Viruspartikel konstruiert, die die systematische und standardisierte Erforschung von Sars-CoV-2 erleichtern können. Diese Virionen haben eine ähnliche Proteinstruktur wie natürliche Viren, enthalten jedoch keine genetische Information und sind daher nicht infektiös. „Das ermöglicht uns eine sehr systematische, schrittweise Untersuchung verschiedener Mechanismen“, erklärt Oskar Staufer von der Universität Oxford.

In dieser Aufnahme sind die mit Fluoreszenzmarkern angefärbten künstlichen Virenpartikel in Magenta zu erkennen. Sie wurden frisch zu einer Zellkultur menschlicher Epithelzellen (grün) hinzugeben, um den Beginn der Infektion und die von ihr ausgelösten Abwehrm3chanismen der Zellen zu erforschen.

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