Aktuelle Forschung vom Francis Crick Institute, dem Zentrum für Virusforschung der Universität Glasgow und dem University College London hat gezeigt, wie SARS-CoV-2 sich anpasst, um Immunantworten zu umgehen. Die Studie konzentriert sich auf das Auftreten von subgenomischen RNAs, die die Fitness des Virus erhöhen.
Subgenomische RNAs sind kleine Abschnitte genetischen Materials, die es Viren ermöglichen, wichtige Proteine für die Replikation zu produzieren. Diese Studie identifizierte Transkriptionsregulationssequenzen (TRSs), die den Syntheseprozess dieser RNAs leiten.
Neue TRSs sind im Laufe der Zeit in SARS-CoV-2 aufgetreten, insbesondere in Varianten wie Alpha und Omicron, was zur Produktion neuartiger subgenomischer RNAs führt. Diese RNAs stören die Produktion von Typ-I-Interferon, einem Schlüsselbestandteil der antiviralen Abwehr des Körpers.
Wichtige Ergebnisse der Forschung umfassen:
Aufkommen neuer TRSs: Entdeckt in über 60 % der globalen SARS-CoV-2-Proben, insbesondere in den Varianten Alpha und Omicron.
Funktion der neuartigen RNA: Generiert ein Protein namens N.iORF3, das die Immunantwort schwächt.
Prävalenz bei menschlichen Infektionen: Bestätigt in klinischen Proben von Patienten, die mit Alpha- und Omicron-Varianten infiziert sind.
Unterscheidende Rolle in der viralen Fitness: Viren mit diesen TRSs replizieren sich effizienter in menschlichen Zellen.
Konvergente Evolution: Ähnliche TRSs sind unabhängig in verschiedenen SARS-CoV-2-Linien aufgetreten.
Die Studie nutzte fortgeschrittenes genetisches Sequencing und Laborversuche, um das Auftreten von TRSs zu analysieren. Die Forscher manipulierten das virale Genom, um die Auswirkungen auf das virale Verhalten zu beobachten.
N.iORF3, ein verkürztes Protein, stört die Immun-Signalisierung, indem es RIG-I, einen Sensor für virale RNA, angreift. Die Studie identifizierte auch konvergente Evolution, was darauf hindeutet, dass ähnliche TRS-Muster eine häufige evolutionäre Strategie unter Coronaviren sein könnten.
Die Ergebnisse haben bedeutende Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit, da sie die Virusverbreitung und die Immunantwort beeinflussen. Eine kontinuierliche Überwachung der Evolution von SARS-CoV-2 ist entscheidend für öffentliche Gesundheitsstrategien und die Impfstoffentwicklung.
Zukünftige Forschungen werden die molekularen Mechanismen von N.iORF3 und die breitere Auswirkungen von TRS-Mutationen auf das virale Genom untersuchen.
Die Studie wurde in PLOS Biology veröffentlicht.