Neuropilin-1 als wichtiger Co-Faktor identifiziert

Eine Publikation mit dem Titel „Neuropilin-1 facilitates SARS-CoV-2 cell entry and infectivity“ stammt von einem deutsch-finnischen Forscherteam unter der Leitung des Neurowissenschaftlers Mikael Simons von der Technischen Universität München und des Virologen Giuseppe Balistreri von der Universität Helsinki. Ausgangspunkt der Studie war die Frage, warum sich SARS-CoV, das Coronavirus, das 2003 zu einem vergleichsweise geringen Ausbruchsgeschehen führte, und SARS-CoV-2 auf so unterschiedliche Weise ausbreiten, obwohl sie für den Zelleintritt denselben Hauptrezeptor ACE-2 verwenden.

„Das SARS-CoV-2-Spike-Protein unterscheidet sich von seinem älteren Verwandten durch die Einfügung einer Furin-Spaltstelle“, konkretisiert Mikael Simons, Professor für molekulare Neurobiologie am Klinikum rechts der Isar und Forschungsgruppenleiter am Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE). Wenn Proteine durch die Endoprotease Furin gespalten werden, wird am gespaltenen Ende eine spezifische Aminosäuresequenz freigelegt. Solche furingespaltenen Substrate besitzen ein charakteristisches Muster, das an bestimmte Rezeptoren an der Zelloberfläche bindet, die sogenannten Neuropiline.“ 

Die zweite parallele Studie mit dem Titel „Neuropilin-1 is a host factor for SARS-
CoV-2 infection“ von einem Wissenschaftlerteam um James L. Daly von der Universität Bristol kommt zu ähnlichen Ergebnissen. Auch in ihren Experimenten verhinderte die Blockade dieser Wechselwirkung den Eintritt von SARS-CoV-2 und verminderte die Infektiosität in der Zellkultur. „Unsere Entdeckung der Bindung des SARS-CoV-2-Spikes an Neuropilin-1 und seiner Bedeutung für die Virusinfektiosität bietet einen bisher nicht erkannten Weg für antivirale Therapien zur Eindämmung der aktuellen COVID-19-Pandemie“, hoffen die Forscher aus Bristol.

Für Balistreri ist es derzeit noch zu früh, darüber zu spekulieren, ob die direkte Blockierung von Neuropilin ein praktikabler therapeutischer Ansatz gegen SARS-CoV-2 sein könnte. In zukünftigen Studien müsse berücksichtigt werden, dass dies zu Nebenwirkungen führen könnte. Sein Labor teste aber bereits die Wirkung neuer Moleküle, die sein Team speziell entwickelt habe, um die Verbindung zwischen dem Virus und Neuropilin zu unterbrechen. „Die vorläufigen Ergebnisse sind sehr vielversprechend und wir hoffen, in naher Zukunft Validierungen in vivo zu erhalten“, resümiert der Virologe.

Der Virologe Christian Drosten von der Berliner Charité hatte sich anlässlich der beiden Veröffentlichungen im Preprint-Bereich in seinem COVID-19-Podcast vom 16. Juni 2020 ebenfalls schon zu Neuropilin geäußert und von einem „wichtigen zusätzlichen Wirtsfaktor“ gesprochen. ACE-2 sei das eigentliche Oberflächenmolekül, der eigentliche Rezeptor für das Virus. Nur mit Neuropilin alleine könnte das Virus sicherlich nicht zu einem epidemischen Krankheitserreger werden, so seine Überzeugung. Allerdings könnte die zusätzliche Verfügbarkeit von Neuropilin, gerade auch an Schleimhäuten des oberen Respirationstrakts, durchaus der entscheidende Änderungspunkt gewesen sein, wie das SARS-2-Virus diese Übertragbarkeit über den oberen Respirationstrakt gewonnen habe und damit dann auch letztlich zu einem Pandemie-Erreger geworden sei. Die Ergebnisse der Arbeiten hält er für relativ klar. Schließlich seien zwei Forschungsgruppen unabhängig voneinander zum selben Schluss gekommen.