Schweizer Forschende haben den biologischen Mechanismus entschlüsselt, der nach Covid-19-Infektionen spezifische Entzündungen auslöst. Das eröffnet neue Wege für die Therapie. Die Gruppen von Andrea Ablasser an der ETH Lausanne (EPFL) und Michel Gilliet am Centre hospitalier universitaire vaudois (CHUV) entdeckten einen Signalweg, der an den Entzündungen bei Covid-19-Patienten beteiligt ist.
Der Signalweg wird als cGAS-STING bezeichnet. Er hat in der Zelle die Aufgabe, fremde DNA, etwa von Bakterien oder Viren, zu erkennen, die in das Zytosol der Zelle gelangt ist. Beim Zytosol handelt es sich um die Flüssigkeit im Inneren der Zelle, die alle Organellen enthält.
Beim Aufspüren fremder DNA löst der cGAS-STING-Signalweg eine Kaskade von molekularen Reaktionen aus, die schließlich Entzündungsgene aktivieren. Die Gene setzen danach ihre eigenen Kaskaden in Gang, um die Abwehrmechanismen zur Bekämpfung der Infektion zu aktivieren. Der Signalweg kann jedoch auch auf die zelleigene DNA reagieren – ein Prozess, der im Laufe der Jahre mit verschiedenen Entzündungskrankheiten in Verbindung gebracht wurde.
Hinweisgeber Fledermäuse
Ablassers Gruppe beschäftigte sich schon vor der Pandemie mit dem cGAS-STING-Signalweg. Es lag deshalb nahe zu untersuchen, ob der Signalweg auch an den Entzündungen beteiligt ist, die nach Covid-19-Infektionen auftreten. Einen ersten Hinweis präsentierten die Fledermäuse: Bei diesen – gegen Covid-19 resistenten – Tieren ist der Signalweg beeinträchtigt.
CHUV-Forschende untersuchten Haut- und Lungengewebe von Covid-19-Patientinnen und Patienten, da die Krankheit bekanntermaßen Haut- und Lungenentzündungen hervorruft. Sowohl in der Haut der Erkrankten wie in der Lunge wurde cGAS-STING-Aktivität entdeckt.
Die Nagelprobe in vivo bestätigte den Verdacht: Die Forschenden testeten Mäuse, die mit SARS-CoV-2 infiziert waren, und verabreichten Medikamente, die den cGAS-STING-Signalweg blockieren. In der Folge zeigten die Mäuse einen Rückgang der schweren Lungenentzündung und einen günstigeren Verlauf der Krankheit.
"Unsere Studie entschlüsselt neue Prinzipien für die Entwicklung von Therapeutika, die diesen pathologischen Entzündungsprozess bei schweren Erkrankungen gezielt blockieren", fasste Michel Gilliet in einer Mitteilung vom Freitag zusammen.