Erste Bilder vom Zikavirus

West Lafayette – Das Zikavirus hat eine ähnliche Struktur wie das Dengue- und andere Flaviviren, was die häufige Kreuzimmunität erklären könnte. Eine Publikation in Science (2016; doi: 10.1126/science.aaf5316) zeigt jedoch einen deutlichen Unterschied in einem Oberflächen-Protein, das die besondere Pathogenität erklären und Ansatzpunkte für die Entwicklung von Impfstoffen und Medikamenten liefern könnte.

Mit einer Größe von 40 bis 60 nm gehören Flaviviren zu den kleinen Viren. Um ihre Struktur zu entschlüsseln bedienen sich die Forscher der Kyo-Elektronenmikroskopie. Die Proben werden zunächst gefroren und dann mit hoch energetischen Elektronen beschossen. Das Ergebnis ist eine Serie von zweidimensionalen Bildern, aus denen dann am Rechner eine dreidimensionale Struktur rekonstruiert wird.

Das Team um Richard Kuhn von der Purdue University in West Lafayette/Indiana stieß wie erwartet auf ein Virus in Form eines Ikosaeders. Das ist ein symmetrischer Körper aus 20 gleichseitigen Dreiecken. Der Körper war umgeben von einer Membranhülle, einer Lipidmembran mit jeweils 180 Kopien des Glycoprotein E und des Menbranproteins M (beziehungsweise des Vorläufermembranproteins (prM).

Den wesentlichen Unterschied zum Dengue- und anderen Flaviviren fanden die Forscher an Position Asn154 des Glykoproteins E. Es ist die einzige Stelle, an der das Virus mit Kohlenhydraten besetzt ist. Sie verändern die äußere Form und damit die Antigenität. Kuhn vermutete auch, dass diese Stelle für die besondere Pathogenität des Zika-Virus verantwortlich ist. Es kann offenbar Hirnzellen des Feten befallen und in seltenen Fällen auch eine vorübergehende Lähmung auslösen, das Guillian-Barré Syndrom.

Diese Stelle des Glykoproteins dürfte jetzt für die Impfstoffentwicklung interessant sein. Antikörper, die hier binden, können nicht nur das Virus neutralisieren, bevor es das Nervensystem erreicht. Sie könnten gleichzeitig verhindern, dass die Viren an der Membran der Nervenzellen andocken. Auf diese Weise dürften die neuen Erkenntnisse die Entwicklung von Impfstoffen und vielleicht auch von Medikamenten stimulieren.

rme