Von Jon Fleetwood
Einige Konstrukte sind für Säugetiere zu 100 % tödlich.
Eine neue, peer-reviewte Studie berichtet, dass staatliche Wissenschaftler ein lebendes Paramyxovirus-Chimärenvirus genetisch konstruiert haben, das neue Membranfusions-, Wirtszell-Interaktions- und immunologische Funktionen erwarb, die vom Nipah-Virus abgeleitet sind, wie aus den Methoden und Ergebnissen der Arbeit hervorgeht.
Dieser Schritt erfolgt, nachdem der NIH-Direktor Dr. Jay Bhattacharya kürzlich erklärt hatte, dass solche Experimente unter der Trump-Regierung nicht durchgeführt würden.
„Nirgendwo in der Regierung der Vereinigten Staaten werden wir jemals wieder in ein Projekt investieren, das ein Risiko katastrophaler Schäden für das amerikanische Volk darstellt“, sagte er gegenüber Just the News.
In den Tierexperimenten der neuen Studie führten jedoch einige der konstruierten Virusvarianten zu einheitlich tödlichen Verläufen bei Mäusen, wobei alle infizierten Tiere aufgrund schwerer Erkrankungen eingeschläfert werden mussten.
Das konstruierte „Frankenvirus“ soll durch das Einfügen des Nipah-Virus-Fusionsgens (NiV-F) in das Rückgrat eines Paramyxovirus (J-Virus) erzeugt worden sein, wodurch die resultierende Chimäre in die Lage versetzt wurde, Nipah-spezifische Fusionsmechanismen zu exprimieren, mit Wirtszellen über ein fremdes virales Eintrittsprotein zu interagieren und als Nipah-Antigen-präsentierendes Virus zu fungieren – Fähigkeiten, die im ursprünglichen Virus vor der genetischen Modifikation nicht vorhanden waren.
Die Studie, die gestern in npj Vaccines veröffentlicht wurde, umfasst Autoren mit Zugehörigkeit zu den Centers for Disease Control and Prevention, insbesondere zur Viral Special Pathogens Branch der Division of High-Consequence Pathogens and Pathology, zusammen mit akademischen Kooperationspartnern.
Regierungswissenschaftler behaupten, ein neues, im Labor hergestelltes Virus konstruiert zu haben, indem sie Teile zweier unterschiedlicher Viren kombinierten, sodass es neue Funktionen erhielt, die es natürlicherweise zuvor nicht besaß.
Die mit der CDC verbundenen Autoren berichten, mehrere rekombinante J-Virus-(JPV-)Varianten unter Verwendung von Reverse-Genetik-Techniken erzeugt zu haben.
In der Arbeit heißt es:
„Wir erzeugten mehrere rekombinante JPV-(rJPV-)Mutanten und testeten deren Pathogenität bei Mäusen.“
Dies bestätigt eine offenbar genomweite Konstruktion replizierungsfähiger Paramyxoviren, nicht lediglich nichtinfektiöser Partikel oder pseudotypisierter Systeme.
Insertion des Nipah-Virus-Fusionsgens
Die Studie dokumentiert die Einfügung eines funktionellen Nipah-Virus-Gens in das Paramyxovirus-Genom.
Die Autoren schreiben:
„Das vollständige Fusionsgen (NiV-F) aus dem malaysischen NiV-Stamm wurde anstelle von JPV SH eingefügt.“
NiV-F kodiert das virale Fusionsprotein, das für die Membranfusion und den Eintritt in die Wirtszelle während einer Nipah-Virus-Infektion verantwortlich ist und nicht natürlich zum J-Virus gehört.
Bestätigung der Expression des Nipah-Fusionsproteins
Die Autoren bestätigten, dass das konstruierte Virus während der Infektion aktiv das Nipah-Virus-Fusionsprotein exprimierte.
In der Arbeit heißt es:
„Die Expression von NiV-F in mit rJPV-Δ3-NiV-F-LW-L infizierten Vero-Zellen wurde mittels Western Blot bestätigt.“
Dies belegt, dass die Chimäre ein funktionelles Nipah-Virus-Protein produzierte und transportierte, anstatt lediglich ein inertes genetisches Insert zu tragen.
Funktionelle Eigenschaften, die die Chimäre erwarb
Die Einfügung des Nipah-Virus-Fusionsgens verlieh dem Virus neue biologische Eigenschaften, die im elterlichen Paramyxovirus nicht vorhanden waren.
Durch die Expression von NiV-F erlangte das konstruierte Virus die Fähigkeit, Nipah-spezifische Membranfusions- und Wirtszell-Interaktionsfunktionen auszuführen und erweiterte damit seine Fusionsmaschinerie über die nativen Paramyxovirus-Proteine hinaus.
Dies stellt eine qualitative Veränderung der Virusbiologie dar, da die Chimäre fremde Fusionsaktivität und neue Formen der Wirtsinteraktion erwarb.
Die Modifikation veränderte zudem die immunologische Identität des Virus.
Während das ursprüngliche Virus ausschließlich Paramyxovirus-Antigene exprimierte, präsentierte das konstruierte Virus Nipah-Virus-Antigene, wodurch es in der Lage war, Nipah-spezifische Immunantworten auszulösen.
Veränderte und verstärkte Replikation in Zellkultur
Mehrere konstruierte Varianten zeigten veränderte Replikationsdynamiken, wobei einige höhere Virustiter als das unveränderte Virus aufwiesen.
Die Autoren berichten:
„Der rJPV-ΔSHΔSP-Titer überstieg den von rJPV ab 4 dpi und hielt einen Titer von über 7 log10 aufrecht, während der rJPV-Virustiter nach seinem Höhepunkt abnahm.“
Für eine weitere Variante heißt es:
„rJPV-Δ3 wuchs in Vero-Zellen bei 72, 96 und 120 hpi zu signifikant höheren Virustitern heran als rJPV.“
100 % tödliche Verläufe in Maus-Challenge-Experimenten
Die Studie berichtet einheitlich tödliche Verläufe in bestimmten Mausgruppen, die mit bestimmten rekombinanten Viren infiziert wurden.
Bezüglich einer konstruierten Variante geben die Autoren an:
„Alle Mäuse mussten bis 6 dpi aus humanitären Gründen eingeschläfert werden.“
In einer anderen Versuchsgruppe heißt es:
„Bis 7 dpi mussten 3 von 5 infizierten Mäusen aufgrund schweren Gewichtsverlusts eingeschläfert werden.“
Diese Ergebnisse dokumentieren in einigen Mausgruppen 100 % tödliche Verläufe, während andere konstruierte Varianten schwere, aber nicht einheitlich tödliche Erkrankungen verursachten.
Erwerb einer Nipah-spezifischen Schutzfunktion
Das konstruierte Virus erlangte zudem eine neue immunologische Funktion, die im elterlichen Virus nicht vorhanden war.
Die Autoren berichten:
„Eine einmalige intranasale Immunisierung mit rJPV-Δ3-NiV-F-LW-L induzierte im Hamstermodell einen vollständigen Schutz gegen eine tödliche NiV-Infektion.“
Dies zeigt, dass die Chimäre als Nipah-spezifisches Immunogen fungierte.
Fazit
Die Studie dokumentiert die Erzeugung einer lebenden Paramyxovirus-Chimäre, die neue, vom Nipah-Virus abgeleitete Membranfusions-, Wirtsinteraktions- und immunologische Funktionen erwarb.
Einige konstruierte Varianten verursachten einheitlich tödliche Erkrankungen bei Mäusen, während das Virus zugleich die Fähigkeit erlangte, eine Nipah-spezifische schützende Immunität zu induzieren – biologische Eigenschaften, die im ursprünglichen Virus vor der genetischen Modifikation nicht existierten.
Da die Studie gezielt ein lebendes Virus so konstruierte, dass es neue biologische Funktionen erwarb – darunter fremde Membranfusionsaktivität, veränderte Wirtszell-Interaktionen, verbesserte Replikationseigenschaften und tödliche pathogene Effekte bei Tieren –, die im elterlichen Virus nicht vorhanden waren, erfüllt diese Arbeit die wissenschaftliche Standarddefinition von Gain-of-Function-Forschung.
