Wetenschappers van de Universiteit van Bonn en het Caesar-onderzoekscentrum hebben een molecuul geïsoleerd dat nieuwe wegen zou kunnen openen in de strijd tegen SARS-coronavirus 2. Het actieve ingrediënt bindt zich aan het spike-eiwit dat het virus gebruikt om te koppelen aan de cellen die het infecteert. Dit voorkomt dat ze de betreffende cel binnenkomen, althans in het geval van modelvirussen. Het lijkt dit te doen door een ander mechanisme te gebruiken dan eerder bekende remmers. De onderzoekers vermoeden daarom dat het ook kan helpen tegen virale mutaties. De studie zal worden gepubliceerd in het tijdschrift Angewandte Chemie maar staat al online.

Het nieuwe actieve ingrediënt is een zogenaamd aptamer. Dit zijn korte DNA-ketens, de chemische verbinding waaruit ook chromosomen bestaan. DNA-ketens hechten zich graag aan andere moleculen; je zou ze plakkerig kunnen noemen. Bij chromosomen, DNA is dus aanwezig als twee evenwijdige strengen waarvan de kleverige kanten naar elkaar toe gericht zijn en die als twee gedraaide draden om elkaar heen kronkelen.

Aptameren, anderzijds, zijn enkelstrengs. Hierdoor kunnen ze bindingen vormen met moleculen waaraan conventioneel DNA normaal niet zou binden en hun functie beïnvloeden. Dit maakt ze interessant voor onderzoek naar actieve ingrediënten, vooral omdat het nu heel gemakkelijk is om enorme bibliotheken van verschillende aptameren te produceren. Sommige van deze bibliotheken bevatten miljoenen keren meer potentiële actieve ingrediënten dan er mensen op aarde leven. "We hebben zo'n bibliotheek gebruikt om aptameren te isoleren die zich kunnen hechten aan het spike-eiwit van SARS-coronavirus 2, " legt Prof. Dr. Günter Mayer van het LIMES Institute (de afkorting staat voor "Life and Medical Sciences") aan de Universiteit van Bonn uit.

Spike is essentieel voor de infectie

Het spike-eiwit is essentieel voor het virus:het gebruikt het om aan te sluiten op de cellen die het aanvalt. In het proces, het eiwit bindt zich aan een molecuul op het oppervlak van zijn slachtoffers genaamd ACE2, die effectief in het spike-eiwit vergrendelt, net als een skischoen in een skibinding. Het virus versmelt vervolgens met de cel en herprogrammeert deze om talloze nieuwe virussen te produceren. "De overgrote meerderheid van de antilichamen die we tegenwoordig kennen, voorkomen het aanmeren, Mayer legt uit. "Ze hechten zich vast aan het deel van het spike-eiwit dat verantwoordelijk is voor het herkennen van ACE2, wat het receptorbindende domein is, of RBD."

Het nu geïsoleerde aptameer met de afkorting SP6 bindt ook aan het spike-eiwit, maar op een andere site. "SP6 voorkomt niet dat virussen zich aan doelcellen koppelen, " legt Prof. Dr. Michael Famulok van het LIMES Institute uit, die ook werkt in het Caesar Research Center in Bonn. "Hoe dan ook, het vermindert het niveau van celinfectie door het virus; we weten nog niet welk mechanisme hiervoor verantwoordelijk is." De onderzoekers gebruikten geen echte coronavirussen in hun experimenten, maar zogenaamde pseudovirussen. Deze dragen het spike-eiwit op hun oppervlak; echter, ze kunnen geen ziekte veroorzaken. "We moeten nu zien of onze resultaten worden bevestigd in echte virussen, ' zegt Famulok.

Nieuwe achilleshiel van coronavirus?

Als, op middellange termijn kan het werk bijvoorbeeld resulteren in een soort neusspray die enkele uren beschermt tegen besmetting met het coronavirus. De nodige studies zullen zeker maanden in beslag nemen. Ongeacht dit, echter, de resultaten kunnen helpen om de mechanismen die betrokken zijn bij infectie beter te begrijpen. Dit is des te belangrijker omdat de bestaande actieve ingrediënten zich voornamelijk richten op het receptordomein. In de zogenaamde "Britse mutatie, " dit domein wordt gewijzigd zodat het sterker aan ACE2 bindt. "Hoe meer dergelijke mutaties zich ophopen, hoe groter het risico dat de beschikbare medicijnen en vaccins niet meer werken, " benadrukt Günter Mayer. "Onze studie kan de aandacht vestigen op een alternatieve achilleshiel van het virus."