Viren in der Falle

Viren sind schwer zu fassen. Gibt es gegen Bakterien Antibiotika, stellt sich die Bekämpfung von Viren als schwieriger da. Forscher der TU München (TUM) haben den Viren nun aber eine Falle gestellt. Ein interdisziplinäres Forschungsteam TUM hat hierfür eine neue Strategie entwickelt: Mit der Methode des DNA-Origami aus Erbgut-Material maßgeschneiderte Nano-Kapseln schließen Viren ein und machen sie so unschädlich.

Die Strategie wurde bereits gegen Hepatitis- und Adeno-assoziierte Viren getestet. Sie könnte auch gegen Corona-Viren erfolgreich sein, teilen die Forscher mit. Schon bevor die neue Variante des Corona-Virus begann die Welt in Atem zu halten, arbeiteten Hendrik Dietz, Professor für Biomolekulare Nanotechnologie am Physik-Department der TU München, und sein Team an der Konstruktion von Objekten in Virusgröße, die sich selbst zusammensetzen.

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Die Forschung hat eine Vorgeschichte: 1962 hatten der Biologe Donald Caspar und der Biophysiker Aaron Klug herausgefunden, nach welchen geometrischen Gesetzmäßigkeiten die Proteinhüllen von Viren aufgebaut sind. Ausgehend von diesen geometrischen Vorgaben entwickelten das Team um Hendrik Dietz an der TU München, unterstützt durch Seth Fraden und Michael Hagan von der Brandeis University in den USA, ein Konzept, mit dem es gelang, künstliche Hohlkörper in Virengröße zu produzieren.

Im Sommer 2019 kam im Team die Frage auf, ob solche Hohlkörper auch als eine Art „Virenfalle“ verwendet werden könnten. Würde man sie innen mit Virus-bindenden Molekülen auskleiden, müssten sie Viren fest an sich binden und damit aus dem Verkehr ziehen können. Dafür müssten die Hohlkörper aber auch ausreichend große Öffnungen aufweisen durch die Viren in die Schalen gelangen können.

„Keines der Objekte, die wir bis dato mit der Technologie des DNA-Origami gebaut hatten, wäre in der Lage gewesen, ein ganzes Virus sicher einschließen zu können – sie waren schlicht zu klein“, sagt Hendrik Dietz rückblickend. „Stabile Hohlkörper von dieser Größe zu bauen, war eine riesige Herausforderung.“

Ausgehend von der grundlegenden geometrischen Form des Ikosaeders, einem Objekt, das sich aus 20 Dreiecksflächen aufbaut, entschied sich das Team dazu, die Hohlkörper für die Virenfalle aus dreidimensionalen, dreieckigen Platten aufzubauen.

Damit die DNA-Platten sich zu größeren geometrischen Gebilden zusammensetzen können, müssen die Kanten etwas abgeschrägt sein. Die richtige Wahl und Positionierung von Bindungsstellen auf den Kanten sorgen dann dafür, dass die Platten sich von selbst zu den gewünschten Objekten zusammensetzen.

„Auf diese Weise können wir nun Form und Größe der gewünschten Objekte durch die exakte Form der Dreiecksplatten programmieren“, sagt Hendrik Dietz. „Inzwischen können wir Objekte mit bis zu 180 Untereinheiten erzeugen und erreichen Ausbeuten von bis zu 95 Prozent.“

Die Ausgangsmaterialien der Virusfallen lassen sich biotechnologisch in Massenproduktion zu vertretbaren Kosten herstellen. „Neben der vorgeschlagenen Anwendung als Virusfalle bietet unser programmierbares System auch noch weitere Möglichkeiten“, sagt Dietz. Denkbar sei es auch als multivalenter Antigenträger für Impfungen, als DNA- oder RNA-Träger für die Gentherapie oder als Transportvehikel für Arzneimittel.

Lars Wallerang / glp

Inzidenzwert wieder über der 10er-Marke

Die kreisweite Sieben-Tage-Inzidenz bei den Corona-Infektionen ist am Mittwoch weiter gestiegen und liegt jetzt wieder über der wichtigen 10er-Schwelle. Das Landratsamt teilte unter Berufung auf Angaben des Kreisgesundheitsamtes mit, dass in den vergangenen sieben Tagen kreisweit der Wert bei 10,3 Corona-Infektionen pro 100.000 Einwohner liegt. Am Vortag lag der Wert bei 8,6. Vor genau einer Woche bei 12,3. Das geht aus Zahlen von Mittwochnachmittag hervor, die den Stand des Dashboards vom Landratsamt in Ludwigsburg von 17:00 Uhr vorläufig wiedergeben. (Stand: 28.07.)

Innerhalb 24 Stunden wurden in der Summe 16 Neuinfektionen registriert. (Vorwoche: 8). Die Zahl der Corona-Toten in Kreis Ludwigsburg liegt unverändert bei mindestens 517. Rund 26.464 (+13) Menschen haben die Infektion nach Schätzungen vom Landratsamt überstanden.

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Aktuelle Impfzahlen für den Kreis Ludwigsburg: 

Screenshot: Landratsamt Ludwigsburg

Infizierte nach Gemeinde (Quelle: Landratsamt Ludwigsburg – Stand: 28.07.)

Affalterbach ( 173 | 0 )
Asperg ( 750 | 0 )
Benningen am Neckar ( 254 | 1 )
Besigheim ( 665 | 0 )
Bietigheim-Bissingen ( 2.500 | 2 )
Bönnigheim ( 546 | 0 )
Ditzingen ( 1.224 | 0 )
Eberdingen ( 307 | 0 )
Erdmannhausen ( 188 | 0 )
Erligheim ( 152 | 0 )
Freiberg am Neckar ( 614 | 0 )
Freudental ( 163 | 0 )
Gemmrigheim ( 261 | 0 )
Gerlingen ( 722 | 0 )
Großbottwar ( 353 | 1 )
Hemmingen ( 322 | 0 )
Hessigheim ( 68 | 0 )
Ingersheim ( 276 | 0 )
Kirchheim am Neckar ( 367 | 0 )
Korntal-Münchingen ( 867 | 0 )
Kornwestheim ( 2.040 | 2 )
Löchgau ( 295 | 0 )
Ludwigsburg ( 4.954 | 6 )
Marbach am Neckar ( 718 | 0 )
Markgröningen ( 775 | 1 )
Möglingen ( 695 | 0 )
Mundelsheim ( 137 | 0 )
Murr ( 262 | 1 )
Oberriexingen ( 125 | 1 )
Oberstenfeld ( 382 | 0 )
Pleidelsheim ( 309 | 0 )
Remseck am Neckar ( 1.248 | -1 )
Sachsenheim ( 1.024 | 0 )
Schwieberdingen ( 466 | 0 )
Sersheim ( 314 | 2 )
Steinheim an der Murr ( 484 | 0 )
Tamm ( 434 | 0 )
Vaihingen an der Enz ( 1.497 | 1 )
Walheim ( 143 | 0 )

red