Die Zelle wird zur Virenfabrik
Viren sind keine eigenständigen Lebewesen. Außerhalb einer Zelle können sie sich nicht vermehren, sie brauchen dafür einen Wirt. Dringt ein Virus in eine Zelle ein, beginnt es, deren Abläufe für seine Zwecke umzuprogrammieren. Man kann sich das wie eine Fabrik vorstellen, die plötzlich nicht mehr für sich selbst produziert, sondern nur noch Bauteile für das Virus herstellt. Das Virus bringt nur wenig eigenes Werkzeug mit. Deshalb nutzt es gezielt die Maschinen und Bausteine der Zelle. Damit in kurzer Zeit Millionen neuer Viren entstehen können, steigern Viren auch die Energie- und Rohstoffproduktion der Zelle. 

Tarnen und Täuschen vor dem Immunsystem
Gleichzeitig versuchen viele Viren, vom Immunsystem unbemerkt zu bleiben. Sie schalten Alarmsignale der Zelle aus, blockieren die Sensoren, die Eindringlinge erkennen sollen, oder verstecken ihre „Erkennungsmerkmale", an denen Abwehrzellen sie sonst identifizieren würden.

Auch mit dem Zelltod gehen Viren geschickt um. Manche verhindern, dass die infizierte Zelle sich selbst abschaltet, damit sie länger als Produktionsstätte dient. Andere lösen den Zelltod gezielt erst später aus, damit am Ende besonders viele Viren auf einmal freigesetzt werden.

Das Zusammenspiel macht den Erfolg
Durch diese Kombination aus Umprogrammierung des Stoffwechsels und Ausbremsen der Abwehr schaffen Viren ideale Bedingungen, um sich schnell zu vermehren und weiterzuverbreiten. Das Immunsystem ist dabei kein hilfloser Zuschauer, aber es muss erst einmal gegen diese Tricks ankommen.

Was hilft gegen Viren?
Um sich zu vermehren, muss ein Virus mehrere Schritte durchlaufen: Es muss an die Zelle andocken, eindringen, sein Erbgut vervielfältigen, neue Viren zusammenbauen und die Zelle wieder verlassen. Antivirale Medikamente blockieren gezielt einen dieser Schritte. Manche verhindern, dass das Virus in die Zelle gelangt, andere stören das Kopieren des Erbguts, wieder andere hindern neue Viren daran, die Zelle zu verlassen. So wird die Virenfabrik ausgebremst, ohne die Zelle selbst zu sehr zu schädigen.

Eine Herausforderung: Viren verändern sich
Viren mutieren schnell. Dadurch können sie gegen einzelne Medikamente unempfindlich werden, man spricht von Resistenz. Deshalb kombiniert man bei manchen Infektionen mehrere Wirkstoffe, damit das Virus schwerer ausweichen kann.

Das Immunsystem unterstützen
Neben Medikamenten, die das Virus direkt angreifen, gibt es weitere Ansätze. Dazu gehören im Labor hergestellte Antikörper, die Viren gezielt erkennen und unschädlich machen, oder Botenstoffe, die die körpereigene Abwehr anregen. Auch die Behandlung der Symptome, etwa von Fieber oder Dehydrierung, hilft dem Körper, die Infektion zu überstehen.

Neue Wege: Die Zelle statt des Virus als Ziel
Weil Viren so stark auf die Hilfe der Wirtszelle angewiesen sind, setzt die Forschung zunehmend auch dort an. Wenn man Zellfaktoren blockiert, die das Virus unbedingt braucht, hat es weniger Möglichkeiten, durch Mutationen auszuweichen. Dieser Ansatz ist noch in der Entwicklung, gilt aber als vielversprechend. Zu verstehen, wie Viren und Wirtszellen miteinander wechselwirken, ist deshalb ein wichtiger Schlüssel für neue Therapien und Impfstoffe.

Vorbeugen ist die beste Medizin
Impfungen trainieren das Immunsystem, bevor es zu einer Infektion kommt. Wer geimpft ist, erkennt das Virus schneller und kann es oft abwehren, bevor es sich in den Zellen festsetzt. Für viele Viren sind Impfungen daher der wirksamste Schutz.

Was VIRAL NRW dazu beiträgt
Die Forschenden von VIRAL NRW untersuchen im Detail, wie Viren und Zellen miteinander interagieren. Diese Erkenntnisse bilden die Grundlage für neue Medikamente und Impfstoffe.

Dabei verfolgen sie unter anderem diese Ansätze:

• Antikörper entwickeln: Gegen bestimmte Viren werden gezielt Antikörper hergestellt. Auf diesem Weg wurden zum Beispiel hochwirksame monoklonale Antikörper gegen COVID-19 entdeckt und anschließend klinisch weiterentwickelt, also für den Einsatz bei Patientinnen und Patienten vorbereitet.
• Wirkweise von Medikamenten verstehen: Die Forschenden untersuchen, wie Medikamente auf molekularer Ebene wirken, also was genau sie im Virus oder in der Zelle bewirken. So lassen sich Therapien gezielter einsetzen und verbessern.

Dieses Wissen hilft, schneller auf neue Viren zu reagieren und wirksame Behandlungen zu entwickeln.