Was man nicht sieht, ist nicht da? Falsch! Doch wenn man ES so sieht, wird seine Wirkweise veranschaulicht: Das SARS-CoV-2-Virus in 3D-Druck – für Nichtwissenschaftler und die Pharmaforschung.
Wenn sich das echte Virus so groß zeigen würde, hätte es sich sicherlich nicht so schnell ausbreiten können. Doch es ist klein, sehr klein. Weder das bloße Auge noch viele Mikroskope können es erkennen. Und so bleibt die aktuelle Bedrohung durch COVID-19 und seinen Erreger unsichtbar. Grund genug, für die internationale Corona Structural Task Force um die Wissenschaftlerin Dr. Andrea Thorn vom Rudolf-Virchow-Zentrum der Universität Würzburg ein 3D-Modell des neuen Coronavirus zu entwickeln. Dieses ist mit 17 cm groß genug, um es sogar in die Hand zu nehmen.
Ziel der Wissenschaftler ist nicht nur, das SARS-CoV-2-Virus für Nichtwissenschaftler spielerisch begreifbar zu machen, sondern internationale Forschungsergebnisse zu bündeln. So soll mit ihren Forschungen die Entwicklung eines Impfstoffes und einer Therapie beschleunigt werden.
Expertise eines internationalen Teams
Hierfür arbeiten 23 Mitarbeiter aus sieben Nationen und unterschiedlichsten Fachbereichen eng vernetzt zusammen. Sie kommen aus Bereichen wie Chemie, Physik, Informatik und Strukturbiologie. Gemeinsam entschlüsseln die Forschenden jeden molekularen Aufbau von SARS-CoV-2 – davon gibt es übrigens bisher über 500 –, und: sie analysieren die Anordnung der einzelnen Atome in seinen Molekülen. Die stets verbesserten Molekülmodelle des internationalen Forscherteams, die neuesten Daten und Erkenntnisse stellt es weltweit allen Arzneimittelentwicklern zur Verfügung.
Dazu die Strukturbiologin Dr. Andrea Thorn in einem BR-Interview: „Wir bauen so ein Modell am Computer und wenn wir das Modell haben, dann kennen wir die Stelle, an die zum Beispiel ein Arzneimittel binden kann. Aber dafür müssen wir es erst bestimmen. Das heißt: Das hier [Thorndeutet auf ein 3D-Modell ] ist das Schloss und das Arzneimittel wäre dann der Schlüssel.“ Beste Voraussetzungen also, um möglichst schnell einen Impfstoff beziehungsweise eine Therapie gegen COVID-19 zu entwickeln.
Begreifbare Wissenschaft
Die Erkenntnisse der Corona Structural Task Force, die sich übrigens täglich per Videokonferenz zusammenschaltet, flossen auch in die Gestaltung des aktuellen 3D-Models, das kürzlich vorgestellt wurde. Es bildet realitätsgetreu – im Maßstab 1 : 1.000.000 –, die Größenverhältnisse und Strukturen des Virus ab. Und so schaut es aus: Die Virushülle trägt einerseits die (grünen, s. Abb.) Stacheln sowie auch zwei weitere Arten von Eiweißmolekülen (hellgrün und gelb, s. Abb.) auf der Oberfläche. Die besondere Erkenntnis: Das Virus ist nicht, wie oft dargestellt, exakt rund oder symmetrisch, sondern es kann in seiner Form und Größe variieren.
Anleitung zum 3D-Druck
Und noch eine Besonderheit hat das Forscherteam im petto: Auf seiner Homepage hat es eine Anleitung zum Ausdruck eines 3D-Druck Modells des SARS-CoV-2-Virus veröffentlicht. Auch Tipps zur entsprechenden Bemalung sowie die notwendigen Dateien stellte es online. Und natürlich kann man sich dort auch über weitere Erkenntnisse zum Virus informieren. Interessierte finden eine Darstellung des Infektionszyklus nach dem aktuellen Stand des Wissens, weitere Blogbeiträge und neueste Informationen rund um die Moleküle des Virus.
„Wir hoffen, dass wir den Virus damit begreifbarer machen können“, sagt Thorn und wünscht sich, dass das Modell Kindern und Erwachsenen einen Einblick in die Strukturbiologie des Coronavirus gibt. Zum Hintergrund: Die Forschungsgruppen des Rudolf-Virchow-Zentrum arbeiten an verschiedenen Proteinen mit einer hohen Relevanz für medizinische Fragen, Krankheiten und Zellfunktionen
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