Forschende der Universität Bern haben neue Einblicke in die Wirkweise eines zentralen Coronavirus-Proteins gewonnen, das eine Schlüsselrolle bei der Vermehrung des Virus in menschlichen Zellen spielt. Die Ergebnisse liefern potenzielle Ansatzpunkte für die Entwicklung breit wirksamer antiviraler Therapien gegen Coronaviren und wurden kürzlich in der Fachzeitschrift Cell Reports veröffentlicht.
Nsp1-Protein kontrolliert Zelle auf zwei Wegen
Im Mittelpunkt der Studie steht das Nsp1-Protein (nonstructural protein 1), das früh im Infektionsverlauf von SARS-CoV-2 und anderen Coronaviren gebildet wird. Es hemmt einerseits die Proteinproduktion der Wirtszelle und zerstört andererseits gezielt zelleigene mRNA, um die Virusvermehrung zu begünstigen. Das Forschungsteam unter der Leitung von Dr. Evangelos Karousis konnte nun zeigen, dass diese beiden Funktionen unabhängig voneinander ablaufen – ein bisher ungeklärter Mechanismus.
Die Entkopplung dieser beiden Prozesse ermöglicht ein differenzierteres Verständnis der Virus-Wirt-Interaktion. Besonders interessant: Bei MERS-CoV fehlt die Fähigkeit zur mRNA-Zerstörung – ein Hinweis, dass dieser Mechanismus nicht allen Coronaviren gemeinsam ist.
Ansatzpunkt für antivirale Wirkstoffe mit Breitbandwirkung
Die Ergebnisse zeigen, dass sich die Medikamentenentwicklung künftig auf die Bindung von Nsp1 an Ribosomen konzentrieren könnte – nicht auf die Hemmung des mRNA-Abbaus. «Nsp1 ist einzigartig für Coronaviren und hat keine Entsprechung im menschlichen Körper», so Karousis. «Seine zentrale Rolle bei der Virusvermehrung und seine frühe Aktivität machen es zu einem vielversprechenden Ziel für breit wirksame antivirale Therapien.»
Tests bestehender Wirkstoffe bleiben ohne Erfolg – weitere Forschung nötig
In einem eigens entwickelten experimentellen System testeten die Forschenden auch zwei bekannte Wirkstoffe – Amentantrone und Montelukast – auf ihre Wirkung gegen Nsp1. Dabei konnten jedoch keine hemmenden Effekte festgestellt werden. Künftige Forschungsarbeiten sollen Moleküle identifizieren, die gezielt die Interaktion von Nsp1 mit Ribosomen unterbrechen können.
Ein Beitrag zur Pandemieprävention
Angesichts des nach wie vor bestehenden Risikos neuer Coronavirus-Ausbrüche betonen die Forschenden die Bedeutung gezielter, antiviraler Strategien. Die Arbeiten sind Teil des Nationalen Forschungsschwerpunkts (NCCR) «RNA & Disease» des Schweizerischen Nationalfonds, bei dem die Universität Bern das Leading House ist.
Literatur
Bäumlin E, Andenmatten D, Luginbühl J, Lalou A, Schwaller N, Karousis ED (2025). The impact of Coronavirus Nsp1 on host mRNA degradation is independent of its role in translation inhibition. Cell Reports Mar 27;44(4):115488. Epub ahead of print. PMID: 40153437. URL: https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(25)00259-1 DOI: 10.1016/j.celrep.2025.115488.