Utrecht. Die Vermehrung eines Virus in einer Körperzelle kann in einer Art Video aufgezeichnet werden. Die neue Methode, mit der einzelne Viruspartikel sichtbar gemacht werden, wird von niederländischen Forschern in vorgestellt Magazin „Cell“ vor. Die Autoren der von Sanne Boersma vom Hubrecht-Institut in Utrecht geleiteten Studie glauben, dass der Ansatz auch auf andere RNA-Viren wie das neue Coronavirus Sars-CoV-2 übertragen werden kann.
RNA-Viren vermehren sich, indem sie in eine Körperzelle eindringen und ihre molekularen Mechanismen für ihre eigenen Zwecke missbrauchen. Einfach ausgedrückt ist die Zelle gezwungen, bei der Produktion von RNA-Proteinen aus Viren zu helfen. Dies führt zur Bildung neuer Viren, die dann andere Zellen infizieren können.
Untersuchen Sie die Virusinfektion in Echtzeit
Für ihr neues Verfahren manipulierte Boersmas Team die Coxsackievirus B3 (CVB3) -RNA so, dass die daraus hergestellten Virusproteine in einem speziellen Mikroskop sichtbar waren. Dadurch konnten die Forscher beobachten, wie ein Virus in eine Zelle eindringt und sich selbst vermehrt. Die Forscher identifizierten eine Schwäche der untersuchten Viren.
Die Autoren der Studie nennen ihre Methode Virim: Virusinfektion Echtzeit-Bildgebung. Auf Deutsch könnte man Echtzeit-Bildgebung für Virusinfektionen sagen. „Mit dieser neuen Methode können wir viele wichtige Fragen zu Viren beantworten“, sagt Boersma in einer Erklärung ihres Instituts.
Im Gegensatz zu den meisten gängigen Forschungsmethoden können Wissenschaftler mit Virim Virusinfektionen in Echtzeit und an lebenden Zellen untersuchen. Unter dem Mikroskop können sie sogar einzelne Zellen beobachten, die mit hoher räumlicher Auflösung angegriffen wurden.
Bis zu 29 Prozent der Zellen waren Sackgassen
Die manipulierte RNA macht Virusproteine im Mikroskop als hellgrüne Punkte sichtbar. Mit diesen Punkten können die Forscher zwischen fünf Phasen einer Infektion unterscheiden, wobei eine zunehmende Anzahl von Leuchtpunkten darauf hinweist, dass sich das Virus vermehrt.
Die Forscher waren besonders an der Beobachtung interessiert, dass das Virus seine RNA in 15 bis 20 Prozent der menschlichen Wirtszellen nicht replizieren konnte. „Diese Wirtszellen waren mit einem Virus infiziert, aber das Virus konnte sich nicht vermehren“, erklärt Boersma. Die fraglichen Zellen waren eine Sackgasse für das Virus, obwohl die Zellen normalerweise schnell starben.
Stoppen Sie den Reproduktionsprozess so schnell wie möglich
In einem weiteren Experiment unterstützten die Wissenschaftler das Immunsystem von Zellen mit Hilfe eines bestimmten Signalproteins. Dies aktiviert Gene, die besonders wirksam gegen Tumoren und Viren sind. Jetzt konnten die Forscher in deutlich mehr Zellen sehen, dass das Virus eindrang, aber früh im Replikationsprozess gestoppt wurde. „Der erste Schritt im Fortpflanzungsprozess ist die Achillesferse dieses Virus: Dieser Moment bestimmt, ob sich das Virus weiter ausbreiten kann“, betont Boersma.
