Spike-Proteine (S-Proteine) binden an einen Rezeptor der Wirtszelle und erleichtern den Coronaviren so das Eindringen in den Körper. SARS-CoV-2-Varianten, bei denen die Furin-Spaltstelle am Spike-Protein fehlte (S-Gen-Mutanten), während der Vermehrung in Vero-Zellen (Zelllinie, die in Zellkulturen verwendet wird) schnell entstehen. An der Hokkaido Universität (Japan) wurden Hamster mit S-Gen-Mutanten geimpft und entwickelten Resistenzen gegen B.1.1.7 und P.1.
Neue Forschungsergebnisse, die in mBio, einem Open-Access-Journal der American Society for Microbiology, veröffentlicht wurden, zeigen, dass Hamster, die mit S-Gen-Mutanten geimpft wurden, eine Resistenz gegen nachfolgende Infektionen sowohl mit dem Elternstamm als auch mit den derzeit aufkommenden SARS-CoV-2-Alpha- und Gamma-Varianten (B.1.1.7-Variante, die zuerst im Vereinigten Königreich identifiziert wurde, bzw. P.1-Variante, die zuerst in Brasilien identifiziert wurde) aufweisen.
Die Forschungsergebnisse unterstreichen den potenziellen Nutzen von S-Gen-Mutanten als Immunogene (Antigene, die eine Immunreaktion auslösen können). "SARS-CoV-2 S-Gen-Mutanten können als Immunogene für abgeschwächte Lebendimpfstoffe verwendet werden, ähnlich wie der derzeitige Gelbfieberimpfstoff", sagte Hirofumi Sawa, Ph.D., M.D., Studienleiter in der Abteilung für Molekulare Pathobiologie, Internationales Institut für Zoonosekontrolle, an der Hokkaido Universität in Sapporo, Japan, und im One Health Research Center an der Hokkaido Universität.
In der neuen Studie wollten die Forschenden die Eigenschaften der SARS-CoV-2 S-Gen-Mutanten durch Tierversuche mit Hamstern weiter charakterisieren. Alle infizierten Tiere wurden in Isolatoren in einer Einrichtung der Biosicherheitsstufe 3 gehalten. Bei den SARS-CoV-2 S-Gen-Mutanten handelte es sich um geschwächte Varianten, die jedoch eine schützende Immunität gegen eine Infektion mit klinischen Stämmen von SARS-CoV-2 hervorrufen können. "Da diese Varianten bei der Vermehrung von SARS-CoV-2 in einigen Zelllinien, einschließlich Vero-Zellen, schnell entstehen, sollten Forscher auf die Möglichkeit einer unerwarteten Kontamination mit diesen Varianten achten", sagte Hauptautor Michihito Sasaki, Ph.D., D.V.M., Dozent in der Abteilung für Molekulare Pathobiologie, Internationales Institut für Zoonosekontrolle, an der Universität Hokkaido.
Nun soll der Mechanismus von schwerem COVID-19-Verläufen aufgedeckt und neue therapeutische Strategien für COVID-19 entwickelt werden. "Um die COVID-19-Pandemie zu überwinden, ist ein multisektoraler und transdisziplinärer Ansatz unter dem Dach von 'One Health' erforderlich", so Dr. Sawa. "In unserem Internationalen Institut für Zoonosekontrolle bemühen wir uns, wirksame Strategien für die Vorhersage, Prävention und Kontrolle von Zoonosekrankheiten, einschließlich COVID-19, zu entwickeln."