Studie: Genschere stoppt Vermehrung von SARS-CoV-2 in Zellkulturen

Melbourne – Die CRISPR/Cas-Methode könnte in Zukunft benutzt werden, um die Vermehrung von Viren in infizierten Zellen zu stoppen. Australische Wissenschaftler zeigen dies exemplarisch für das Pandemie-Virus SARS-CoV-2. Die in Nature Communications (2021; 12: 4270) vorgestellten Ergebnisse sind zwar weit von der klinischen Anwendung entfernt.

Die Methode könnte allerdings im Prinzip zur Behandlung unterschiedlicher Virusinfektionen eingesetzt werden – wenn sie sich als sicher und verträglich erweisen sollte.

Die CRISPR/Cas-Methode basiert auf einem Abwehrmechanismus von Bakterien gegen Phagen, wie die Viren genannt werden, die Bakterien infizieren. Bakterien, die einen Phagen-Angriff überlebt haben, spei­chern Abschnitte der Virus-Gene als CRISPR („clustered regularly interspaced short palindromic repeats“) in ihrem Genom.

Diese Information werden dann von dem Enzym Cas („CRISPR associated protein“) genutzt, um bei einem erneuten Angriff die DNA der Phagen an dieser Stelle zu zerschneiden. Dies verhindert, dass die Phagen sich in der Zelle vermehren können.

Ein Team um Sharon Lewin vom Peter Doherty Institute in Melbourne hat die Abwehrtechnik jetzt ge­nutzt, um menschliche Zellen vor einer Infektion mit SARS-CoV-2 zu schützen. Die Forscher statteten da­zu den CRISPR-Cas13b-Komplex mit der Information zu Genabschnitten für das Spike- oder das Nukleo­peptid von SARS-CoV-2 aus. Dieser Komplex wurde dann in Liposomen verpackt und in Vero-Zellen ge­schleust. 2 bis 3 Tage später wurden die Vero-Zellen mit SARS-CoV-2 infiziert.

Wie Lewin berichtet, konnte die Replikation von SARS-CoV-2 zu mehr als 98 % verhindert werden. Um eine möglichst breite Schutzwirkung zu erzielen, wurden für den CRISPR-Cas13b-Komplex Erkennungs­stellen ausgewählt, die sich bei SARS-CoV-2 nicht verändern, weil sonst die Stabilität des Virus gefährdet wäre. Die Behandlung blieb in den Experimenten denn auch gegen die Variante Alpha wirksam.

Die CRISPR/Cas-Methode könnte nicht nur gegen SARS-CoV-2, sondern im Prinzip gegen alle Viren ein­gesetzt werden, deren Erbgut bekannt ist. Ein therapeutischer Nutzen müsste jedoch erst in klinischen Studien gezeigt werden. Davon sind die Forscher noch weit entfernt.

Zunächst müssen sie geeignete Liposomen finden, die CRISPR-Cas13b auch in komplexen Organismen an ihren Zielort transportieren. Erst wenn sich die Behandlung im Tierversuch als sicher und effektiv erweist, kämen klinische Studien infrage. Dies dürfte noch mehrere Jahre dauern, so dass die Methode für die aktuelle Pandemie nicht infrage kommt.

rme