Ein wichtiger therapeutischer Ansatzpunkt ist der Viruseintritt, der durch ein präzise abgestimmtes Zusammenspiel der Oberflächenproteine G und F gesteuert wird. Dabei durchlaufen das G- und insbesondere das F-Protein Konformationsänderungen, die für die Membranfusion essenziell sind. Gleichzeitig tragen diese Proteine vereinzelte Zuckerketten, die ihre räumliche Organisation beeinflussen und einzelne Bindungsstellen für neutralisierende Antikörper teilweise abschirmen, womit sie einen sogenannten Glycan-Shield-Effekt erzeugen.
Vergleichbare Eintrittsprozesse sind bereits bei HIV und SARS-CoV-2 erforscht worden. Insbesondere die Wechselwirkung mit zellulären Rezeptoren und die Funktion der viralen Fusionsproteine konnten dabei als Ansatzpunkte für die Entwicklung von Impfstoffen und Antikörpern genutzt werden. Für das Nipah-Virus sind die dynamischen Strukturzustände jedoch deutlich weniger gut erforscht.
Genau hier setzt das europäische Konsortium SHIELD (Molecular Strategies against Viral Entry and Glycan Shielding) an. Das von der EU geförderte Projekt wird vom Institut für Pharmazie und Molekulare Biotechnologie der Universität Heidelberg koordiniert und vereint zehn Partnerinstitutionen aus acht Ländern. Ziel der Zusammenarbeit ist, die Eintrittsmechanismen des Nipah-Virus und die Rolle der Glykanschichten dabei besser aufzuklären, um neue Ansätze für Therapien und Impfstoffe zur Pandemievorsorge zu entwickeln.
»Es gibt noch viele offene Grundlagenfragen und gleichzeitig ist klar, dass bessere mechanistische Einblicke direkt dabei helfen können, präzisere und effektivere antivirale Strategien zu entwickeln«, sagt Professor Dr. Leo Hanke, Experte für Immune Engineering am Karolinska Institut in Stockholm.
Forschende im SHIELD-Konsortium untersuchen die Prozesse des Viruseintritts und etablieren molekulare Simulationen sowie experimentelle Assays, um diese reproduzierbar zu erfassen und dabei vorübergehend auftretende »verborgene« Bindungstaschen zu erkennen. Darauf aufbauend werden gezielt niedermolekulare Inhibitoren und Nanobody-basierte Strategien entwickelt, die an diesen transienten Strukturen oder glykanverdeckten Oberflächen angreifen.