Anscheinend ist nichts an Herpes besonders angenehm. Das komplexe Virus wird oral oder sexuell übertragen, und mindestens eine Form von Herpes infiziert mehr als zwei Drittel der Weltbevölkerung unter 50 Jahren. Während viele Menschen keine Symptome zeigen, weisen diejenigen schmerzhafte Wunden und Blasen auf. Aber auf molekularer Ebene ist das Virus, wie Ryan F. Mandelbaum von Gizmodo berichtet, überraschend hübsch - solange man es nicht überdenkt.
In zwei Artikeln, die in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht wurden, haben amerikanische und chinesische Forscher die molekulare Struktur beider Herpesvirustypen, HSV-1 und HSV-2, näher untersucht. Insbesondere untersuchten sie die Käfige, die aus Proteinen bestehen, die ihre DNA einkapseln, sogenannte Kapside.
Im Gegensatz zu Bakterien können sich Viren nicht von alleine vermehren. Stattdessen entführen sie eine Wirtszelle, indem sie ihr eigenes genetisches Material einsetzen und die zelluläre "Maschinerie" des Wirts zur Reproduktion nutzen. Einige Viren können sich in den Wirtszellen für einen Zeitraum abkühlen und ruhen. Sobald das Virus aktiviert ist, vermehrt es sich und durchbricht die Zellwand, um die umliegenden Zellen zu infizieren.
Die Kapside von HSV-1 und HSV-2 sind laut einer Pressemitteilung nicht nur Schutzhüllen für das Virusgenom. Sie sind auch der Mechanismus, den das Virus verwendet, um sein genetisches Material in eine Zelle einzufügen. Das Verständnis der Struktur des Kapsids könnte der Schlüssel zum Stoppen einer viralen Ausbreitung sein. "Ein klares Verständnis der Struktur und Funktion der verschiedenen Herpesvirus-Proteine könnte die Entwicklung antiviraler Wirkstoffe leiten und deren Nützlichkeit und Effizienz als Therapeutikum für die Behandlung von Tumoren steigern", so Co-Autor Xiangxi Wang von der Chinese Academy of Sciences erzählt Mandelbaum.
Die Teams verwendeten eine Methode namens Kryo-Elektronenmikroskopie, eine Bildgebungstechnik, die ihren Entwicklern im vergangenen Jahr den Nobelpreis einbrachte. Im Wesentlichen ermöglicht diese Methode den Forschern, ein Biomolekül in Lösung einzufrieren und dann Elektronen darauf abzufeuern, um seine Struktur aus nächster Nähe zu untersuchen. Während die Forscher die Technik zum ersten Mal in den 1970er und 1980er Jahren entwickelten, haben die jüngsten Fortschritte bei der Rechenleistung bisherige 2D-Bilder in detaillierte 3D-Modelle von Biomolekülen mit immer feinerer Auflösung umgewandelt.
Bei Herpes verwendeten die Forscher diese Methode, um die bislang detailliertesten Ansichten des Virus zu erhalten. Sie zeigten, wie rund 3.000 Proteine angeordnet sind, um das fußballartige Kapsid zu bilden. In einem Kommentar in Science erklärt Ekaterina E. Heldwein, eine Virologin an der Tufts University, die nicht an der Studie beteiligt war, dass diese Kapside eines der größten Wunder der Natur sind. Sie sind stark genug, um das massive Virusgenom in sich aufzunehmen, lassen sich aber leicht öffnen, wenn es Zeit ist, das Genom herauszulassen.
Während diese Studien einen langen Weg zurücklegen, um zu zeigen, wie das Kapsid aufgebaut ist, zeigen sie nicht wirklich, wie DNA in die Kapsel gelangt - etwas, von dem sie hofft, dass zukünftige Forscher es herausfinden können. Dennoch, schreibt sie, sind diese Studien ein Durchbruch, und die neuesten bildgebenden Verfahren sind ein positiver Schritt, um Herpes in den Griff zu bekommen.
