Wie man das Influenzavirus direkt nach dem Eindringen in die Atemwege blockieren kann
Dienstag, 9. Juli 2019 
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Bahnbrechende Studien des Labors für Infektionen und Immunität am Forschungsinstitut für Biomedizin (Istituto di Ricerca in Biomedicina, IRB): Durch Beeinflussung des Proteins SIGN-R1 wird eine schnelle und wichtige antivirale Reaktion ausgelöstvon Agnese Codignola
Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) erkranken jedes Jahr 5 % bis 15 % der erwachsenen Bevölkerung (350 Millionen bis 1 Milliarde Menschen) und 20 % bis 30 % der Kinder an Influenza. Bei schätzungsweise 3 bis 5 Millionen Influenzapatienten kommt es zu Komplikationen, die in einem von 10 Fällen sogar zum Tod führen können, vor allem bei besonders gefährdeten Personen, d. h. bei älteren Patienten und Menschen mit chronischen Erkrankungen. Die meisten Industriestaaten haben nur eine Antwort auf diesen Angriff parat: den Impfstoff, der möglichst flächendeckend verbreitet werden soll, aber jedes Jahr je nach der jeweiligen Variante von Influenzaviren neu formuliert werden muss, wobei nicht immer eine zufriedenstellende Wirksamkeit erzielt wird (bedingt durch die Variabilität der Viren, die nur bis zu einem gewissen Grad vorhersehbar ist).
Dies könnte sich jedoch dank der intensiven Tätigkeit des Forschungsinstituts für Biomedizin (IRB) in Bellinzona und insbesondere des Labors für Infektionen und Immunität, unter der Leitung des Mikrobiologen und Immunologen Santiago González, in Zukunft ändern: Die Wirkung des Impfstoffs könnte durch Therapien verstärkt werden, die auf einem völlig neuen Ansatz basieren. Dieser ist aus einer Entdeckung hervorgegangen, die in einer in den letzten Wochen in der renommierten wissenschaftlichen Zeitschrift Nature Microbiology veröffentlichen Studie erläutert wurde.
Schau in die Galerie Im Mittelpunkt des Forschungsprojekts steht ein Protein namens SIGN-R1, das eine wichtige Funktion ausübt: Es überwacht die oberen Atemwege, also die Luftröhre und den oberen Teil der Lunge, die als erste mit den Influenzaviren in Kontakt kommen. González erklärt diesbezüglich: «SIGN-R1, das sich auf der Oberfläche eines bestimmten Typs von Immunzellen (den sogenannten dendritischen Zellen) befindet, ist in der Lage, verschiedene Arten von Krankheitserregern, darunter auch Influenzaviren, zu erkennen, woraufhin es an bestimmte virale Proteine bindet. Die Verbindung zwischen den Rezeptoren des Proteins SIGN-R1 und den viralen Proteinen ist für das Immunsystem das Signal zur Aktivierung der gesamten Kette möglicher Reaktionen des Organismus, angefangen mit der Entzündung. Aus diesem Grund – fährt González fort – dachten wir, es könnte hilfreich sein, in einem so frühen Stadium und einfach durch die Unterstützung der natürlichen Abwehrreaktion des Organismus einzugreifen, um das Virus möglichst bald, und vor allem bevor es sich vermehren kann, zu blockieren.»
Da die Funktion des Proteins SIGN-R1 eben darin besteht, das gesamte System zu überwachen und gegebenenfalls zu alarmieren, erkennt es neben den Influenzaviren nicht nur andere Viren, sondern auch verschiedene Bakterien, die ihrerseits mitunter schwere Infektionen wie Pneumonie, die Hauptursache für Komplikationen, verursachen können. «Dies – betont González – ist ein weiterer Pluspunkt für einen solchen Ansatz, denn sollte es wirklich möglich sein, die Eigenschaften von SIGN-R1 pharmakologisch zu nutzen (z. B. indem man dieses Protein bei Bedarf aktiviert), könnte diese Strategie auch auf andere schwere Infektionen angewandt und angepasst werden.»
Und nicht nur das. SIGN-R1, fügt der Experte hinzu, ist nicht das einzige Protein der oberen Atemwege, das eine derartige Funktion ausübt: Diese Gewebe enthalten viele andere Proteine, die auf jeweils unterschiedliche Arten von Krankheitserregern spezialisiert sind und gemeinsam (samt den Immunzellen, von denen sie exprimiert werden) eine echte «Mauer» bzw. Barriere bilden, die es Erregern theoretisch unmöglich machen soll, über die oberen Atemorgane hinaus einzudringen.» Es ist also offensichtlich, dass dieses theoretische Prinzip, sollte es richtig sein, auch auf andere Proteine, die eine Überwachungsfunktion ausüben, angewandt werden könnte.
Aus diesem Grund arbeitet man bereits an der Entwicklung neuer Medikamente. González fährt fort: «Bislang gibt es keine Behandlungen auf Basis von SIGN-R1 – erklärt er –, wir untersuchen jedoch bereits einige, die teils wirklich interessante Eigenschaften aufweisen. Es sind aber noch viele weitere Studien erforderlich.» Wenn alles so läuft wie erhofft, könnte es zu einem neuen Ansatz zur Behandlung von Influenza kommen, ohne dass jedoch der Impfstoff seine Bedeutung verliert. Abschliessend fügt der in Spanien geborene und ausgebildete, aber berufene Bürger der wissenschaftlichen Welt González (er arbeitete unter anderem in Dänemark an der Universität Kopenhagen, in Harvard, noch einmal in Spanien und schliesslich als Gruppenleiter am IRB) hinzu: «Impfstoffe sind heute das sicherste und wirksamste Mittel zum Schutz vor Influenzaviren, weshalb wir die gesamte Bevölkerung zum Impfen aufrufen. Medikamente, die auf SIGN-R1 abzielen, könnten die Wirkung von Impfstoffen verstärken oder diese bei mangelnder Wirksamkeit ersetzen, wie es z. B. bei immungeschwächten Personen oder Menschen, die aus verschiedenen Gründen nicht geimpft werden können, der Fall ist.»