Fledermaus-Influenza: Durch die Hintertür ins Ziel

Influenza-Viren aus Fledermäusen nutzen einen gänzlich anderen Zugangsweg in die Zellen als alle anderen bekannten Influenza-Typen. Auch menschliche Zellen bieten den Viren diese Zugangsmöglichkeit und ließen sich im Labor bereits gezielt infizieren.

MHC-II-Moleküle als Einladung an die Viren

Influenza-Viren aus Fledermäusen nutzen einen gänzlich anderen Zugangsweg in die Zellen als alle anderen bekannten Influenza-Typen. Auch menschliche Zellen bieten den Viren diese Zugangsmöglichkeit und ließen sich im Labor bereits gezielt infizieren. 

Forscherinnen und Forscher des Universitätsklinikums Freiburg und der Universität Zürich haben einen völlig neuen Infektionsweg von Influenzaviren aufgedeckt. Ein in Fledermäusen entdeckter Influenza-Typ infiziert menschliche und tierische Zellen, indem er an den Oberflächenkomplex MHC-II bindet und nicht, wie alle bisher bekannten Influenzaviren, an Sialinsäure.

Da sich das Immunprotein MHC-II bei vielen Tierarten und dem Menschen sehr stark ähnelt, spielt die Entdeckung eine wichtige Rolle, um das Infektionsrisiko und Gefahrenpotenzial des Virustyps zu beurteilen. Auch zur evolutionären Entstehung von Influenzaviren liefert die Studie nun neue Ansätze. Im Labor können die Fledermausviren die MHC-II-Komplexe von Mäusen, Schweinen, Hühnern oder dem Menschen für den Zelleintritt benutzen. Eine natürliche Übertragung dieser Influenzaviren von Fledermäusen auf andere Wirbeltiere und sogar den Menschen ist daher nicht ausgeschlossen, so die ForscherInnen in ihrer Arbeit.

Genexpressionsanalyse und Genscheren führen zum Erfolg

Mit einer Doppelstrategie und viel Aufwand gelang es den Freiburger und Züricher ForscherInnen schließlich, den zellulären Faktor für den Virus-Eintritt in die Zelle ausfindig zu machen. Zum einen verglichen sie, welche Proteine in infizierbaren im Vergleich zu nicht-infizierbaren Zellen hergestellt werden. Bei dieser sogenannten Genexpressionsanalyse, in der die Menge der Proteine über mRNA-Kopien abgeschätzt wird, wies bereits viel auf den MHC-II-Komplex hin.

Zusätzlich zerschnitten die ForscherInnen in einzelnen tierischen Zellen mittels der Genschere CRISPR-Cas in unzähligen Experimenten jeweils eines von insgesamt 20.000 Genen. Zellen, bei denen die WissenschaftlerInnen MHC-II ausgeschaltet haben, wurden gegen eine Infektion immun. Das war der Nachweis, dass das Virus mit Hilfe von MHC-II in die Zelle eindringt.

Mit dem Auftreten eines zweiten Infektionsmechanismus stellt sich für die Forscher auch die Frage, welcher Typ evolutionär älter ist. Es ist durchaus möglich, dass der jetzt entdeckte Infektionsweg über MHC-II ursprünglich aus dem bekannten Sialinsäure-Weg entstanden ist.

Aus der Studie ergeben sich jedoch viele weitere Forschungsfragen: Gibt es weitere Influenza-Viren, die den bis dato unbekannten Wirtszellrezeptor nutzen? Wie einfach können Influenza-Viren den Rezeptor wechseln und besteht die Möglichkeit, dass sich Influenza-Viren entwickeln, die über beide Rezeptoren Zielzellen infizieren? Die Influenza-Forschung geht damit wohl in eine weitere spannende Runde.

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