Omikron analysiert – Impfung weiterhin wichtigste Waffe

Spike Protein

Forscher der medizinischen Fakultät der UNIVERSITY OF BRITISH COLUMBIA (UBC) haben die weltweit erste Strukturanalyse der Omicron-Variante des Spike-Proteins auf molekularer Ebene durchgeführt. Die Ergebnisse wurden heute in Science veröffentlicht.

Die Analyse, die unter Verwendung der Kryo-Elektronenmikroskopie durchgeführt wurde, zeigt, wie die stark mutierte Omicron-Variante an menschliche Zellen andockt und diese infiziert.

„Das Verständnis der molekularen Struktur des viralen Spike-Proteins ist wichtig, da es uns ermöglichen wird, in Zukunft wirksamere Behandlungen gegen Omicron und verwandte Varianten zu entwickeln“, sagte der Hauptautor Dr. Sriram Subramaniam, Professor an der Abteilung für Biochemie und Molekularbiologie der UBC. „Durch die Analyse der Mechanismen, mit denen das Virus menschliche Zellen infiziert, können wir bessere Behandlungen entwickeln, die diesen Prozess unterbrechen und das Virus neutralisieren.“

Das Spike-Protein, das sich an der Außenseite eines Coronavirus befindet, ermöglicht es SARS-CoV-2, in menschliche Zellen einzudringen. Die Omicron-Variante weist eine beispiellose Anzahl von 37 Mutationen auf dem Spike-Protein auf – drei- bis fünfmal mehr als frühere Varianten.

Die Strukturanalyse ergab, dass mehrere Mutationen (R493, S496 und R498) neue Salz- und Wasserstoffbrücken zwischen dem Spike-Protein und dem als ACE2 bezeichneten menschlichen Zellrezeptor bilden. Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass diese neuen Bindungen offenbar die Bindungsneigung erhöhen, d. h. wie stark sich das Virus an menschliche Zellen anlagert, während andere Mutationen (K417N) die Stärke dieser Bindung verringern.

„Insgesamt zeigen die Ergebnisse, dass Omicron eine höhere Bindungsaffinität hat als das ursprüngliche Virus, mit Werten, die eher mit denen der Delta-Variante vergleichbar sind“, so Dr. Subramaniam. „Es ist bemerkenswert, dass die Omicron-Variante ihre Fähigkeit zur Bindung an menschliche Zellen trotz so umfangreicher Mutationen beibehalten hat.

„Bemerkenswert ist, dass Omicron die durch Impfstoffe erzeugte Immunität weniger stark unterdrückte als die Immunität durch natürliche Infektionen bei ungeimpften Patienten. Dies deutet darauf hin, dass die Impfung nach wie vor unsere beste Verteidigung ist“, so Dr. Subramaniam.

Auf der Grundlage der beobachteten erhöhten Bindungsaffinität und der Umgehung der Antikörper sagen die Forscher, dass die Spike-Protein-Mutationen wahrscheinlich zu der erhöhten Übertragbarkeit der Omicron-Variante beitragen.

Laut Dr. Subramaniam wird sein Forschungsteam dieses Wissen nutzen, um die Entwicklung wirksamerer Behandlungen zu unterstützen.

„Ein wichtiger Schwerpunkt für unser Team ist es, die Bindung von neutralisierenden Antikörpern und Behandlungen besser zu verstehen, die über die gesamte Bandbreite der Varianten hinweg wirksam sind, und wie diese zur Entwicklung variantenresistenter Behandlungen genutzt werden können.“

DOI
10.1126/science.abn7760

Titelbild: Structure der Omicron spike protein (purple) bound with the human ACE2 receptor (blue).

FOTO CREDIT: UBC Faculty of Medicine

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.

Diese Website verwendet Akismet, um Spam zu reduzieren. Erfahre mehr darüber, wie deine Kommentardaten verarbeitet werden.