EPFL-Forscher entschlüsseln Entstehung von Entzündungen nach Covid

Lausanner Forschende haben den biologischen Mechanismus entschlüsselt, der nach Covid-19-Infektionen spezifische Entzündungen auslöst. Das eröffnet neue Wege für die Therapie.

Die Forscher haben einen Signalweg entdeckt, der an den Entzündungen bei COVID-19-Patienten beteiligt ist. Die Gruppen wurden von Andrea Ablasser an der ETH Lausanne (EPFL) geleitet; und von Michel Gilliet am Centre hospitalier universitaire vaudois (CHUV).

Der Signalweg wird als cGAS-STING bezeichnet. Er hat in der Zelle die Aufgabe, fremde DNA zu erkennen, die in das Zytosol der Zelle gelangt ist. Diese stammen etwa von Bakterien oder Viren. Beim Zytosol handelt es sich um die Flüssigkeit im Inneren der Zelle, die alle Organellen enthält.

Beim Aufspüren fremder DNA löst der cGAS-STING-Signalweg eine Kaskade von molekularen Reaktionen aus, die schliesslich Entzündungsgene aktivieren. Die Gene setzen danach ihre eigenen Kaskaden in Gang, um die Abwehrmechanismen zur Bekämpfung der Infektion zu aktivieren. Der Signalweg kann jedoch auch auf die zelleigene DNA reagieren. Ein Prozess, der im Laufe der Jahre mit verschiedenen Entzündungskrankheiten in Verbindung gebracht wurde.

Ablassers Gruppe beschäftigte sich schon vor der Pandemie mit dem cGAS-STING-Signalweg. Es lag deshalb nahe, zu untersuchen, ob der Signalweg auch an den Entzündungen beteiligt ist, die nach Covid-19-Infektionen auftreten. Ein erster Hinweis präsentierten die Fledermäuse: Bei diesen - gegen Covid-19 resistenten - Tieren ist der Signalweg beeinträchtigt.

CHUV-Forschende untersuchten Haut- und Lungengewebe von COVID-19-Patientinnen und Patienten, da die Krankheit bekanntermassen Haut- und Lungenentzündungen hervorruft. Sowohl in der Haut der Erkrankten wie in der Lunge wurde cGAS-STING-Aktivität entdeckt.

Die Nagelprobe in vivo bestätigte den Verdacht: Die Forschenden testeten Mäuse, die mit SARS-CoV-2 infiziert waren und verabreichten Medikamente, die den cGAS-STING-Signalweg blockieren. In der Folge zeigten die Mäuse einen Rückgang der schweren Lungenentzündung und einen günstigeren Verlauf der Krankheit.

«Unsere Studie entschlüsselt neue Prinzipien für die Entwicklung von Therapeutika, die diesen pathologischen Entzündungsprozess bei schweren Erkrankungen gezielt blockieren.» So fasst Michel Gilliet in einer Mitteilung vom Freitag zusammen.