Einige winzige Viren, genannt Deltaviren, können sich nur verbreiten, indem sie sich auf andere Viren stützen.
Eine in
Cell veröffentlichte Studie zeigt, dass sie sogar versteckt in den Partikeln dieser „Helfer“-Viren reisen können, wie in einem Trojanischen Pferd. Dank Hochauflösungsbildgebung und Infektiositätstests enthüllen die Wissenschaftler diesen unerwarteten Übertragungsweg, der mit mehreren sehr unterschiedlichen Viren beobachtet wurde und das Tropismus und die Evolution dieser Infektionserreger beeinflussen könnte.
Viren, die von einem „Helfer“-Virus abhängig sind
Jahrzehntelang war nur ein Deltavirus wirklich bekannt: das Hepatitis-D-Virus (HDV), das den Menschen infiziert. Dieses besondere Virus wird als Satellitenvirus bezeichnet, da es für seine Verbreitung auf andere Viren, hier das Hepatitis-B-Virus, angewiesen ist.
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Unfähig, sein eigenes Hüllprotein herzustellen, nutzt es die Oberflächenproteine seines Partnervirus, um infektiöse Partikel zu bilden.
In den letzten Jahren haben Wissenschaftler jedoch zahlreiche Deltaviren bei verschiedenen Tierarten entdeckt. Diese Vielfalt warf eine wesentliche Frage auf: Wie werden diese Viren übertragen und von welchen Partnerviren sind sie abhängig?
Ein virales „Trojanisches Pferd“
Eine in
Cell veröffentlichte Studie enthüllt einen überraschenden Mechanismus. Deltaviren leihen sich nicht nur Hüllproteine: Sie können direkt innerhalb der Partikel eines anderen Virus transportiert werden.
Die Wissenschaftler beschreiben diesen Prozess als ein „virales Trojanisches Pferd“. Das Deltavirus wird in die Partikel des „Helfer“-Virus verpackt und gelangt so über dessen Eintrittspforte in eine neue Zelle. Mit anderen Worten: Das „Helfer“-Virus dient gleichzeitig als Fahrzeug und als Pass, um die Infektion zu ermöglichen.
Blinde Passagiere in Viruspartikeln
Konkret zeigen die Wissenschaftler, dass Deltaviren in den Partikeln von „Helfer“-Viren „per Anhalter“ fahren können (im Englischen „hitchhiking“).
Die Experimente zeigen, dass dieses Phänomen mit sehr unterschiedlichen Viren auftreten kann:
- das Vesikuläre Stomatitis-Virus (VSV), das Nutztiere infiziert und durch Insekten übertragen wird, aber oft als experimentelles Modell verwendet wird;
- HSV-1, das Herpes-simplex-Virus Typ 1, das Nervenzellen beim Menschen infiziert;
- ein Reptarenavirus, ein Virus, das Schlangen infiziert.
Die Beobachtung dieses Mechanismus mit Viren, die zu sehr unterschiedlichen Familien gehören, lässt vermuten, dass diese Ausbreitungsweise bei Deltaviren relativ verbreitet sein könnte.
Ein Nachweis durch Bildgebung und Infektiositätstests
Um diesen Mechanismus nachzuweisen, verwendeten die Wissenschaftler ein experimentelles System, das auf Zellkulturen basiert. Infizierte oder koinfizierte Zellen produzieren Viruspartikel, die anschließend analysiert werden können.
Die Forscher kombinierten mehrere komplementäre Ansätze:
- Infektiositätstests, um zu überprüfen, ob die produzierten Partikel das Deltavirus tatsächlich übertragen;
- Elektronenmikroskopie und superauflösende Bildgebung, die die Beobachtung von Partikeln ermöglichen, die mit der Anwesenheit eines Deltavirus innerhalb des Helfer-Virions vereinbar sind.
Diese Strategie, die Struktur und Funktion verbindet, zeigt, dass diese Partikel nicht nur sichtbar sind, sondern auch in der Lage sind, die Virusübertragung sicherzustellen.
Eine neue Sicht auf die Biologie der Deltaviren
Deltaviren besitzen ein extrem kleines Genom. Diese Einfachheit macht sie stark von anderen Viren abhängig, um ihren Infektionszyklus zu vervollständigen.
Der Mechanismus des „Virus in einem Virus“ stellt eine elegante Lösung für diese Einschränkung dar: Anstatt allein zu reisen, bewegen sich diese Viren versteckt in den Partikeln eines Partners.
Diese Strategie könnte mehrere wichtige Aspekte ihrer Biologie beeinflussen:
- den viralen Tropismus, also die Arten von Zellen oder Geweben, die sie infizieren können;
- den Wirtswechsel, wenn ein Deltavirus verschiedene in einer neuen Umgebung vorhandene Helferviren nutzen kann;
- die Vielfalt der Deltaviren, die kürzlich bei vielen Tierarten entdeckt wurde.
Ansätze und offene Fragen
Diese Entdeckung wirft mehrere Fragen auf. Die Wissenschaftler versuchen nun zu bestimmen, ob dieser „Trojanische Pferd“-Mechanismus bei natürlichen Infektionen existiert und wie weit er in der Viruswelt verbreitet ist.
Zu verstehen, wie ein Deltavirus sein Transportvirus auswählt oder wechselt, könnte auch die Ökologie und Evolution dieser Satellitenviren erhellen.
Schließlich zeigen diese Arbeiten, dass es nützlich sein könnte, das Vorkommen von Deltaviren beim Menschen breiter zu erforschen, möglicherweise in anderen Geweben als der Leber und in verschiedenen klinischen Kontexten.
Quelle: CNRS INSB