Deutliche Reduktion der Infektiosität im Labor
Adenoviren sind robuste Krankheitserreger. Sie können zum Beispiel Erkältungen, Bindehautentzündungen oder Magen-Darm-Infektionen verursachen und lange auf Oberflächen überleben. In den Versuchen nutzten die Forschenden einen speziellen Argon-Plasmajet, wie er auch in der Plasmamedizin eingesetzt wird. Das Ergebnis: Je länger die Viren dem Plasma ausgesetzt wurden, desto schlechter konnten sie Zellen infizieren. Bereits nach 90 Sekunden Plasmabehandlung war ihre Infektiosität in Zellkulturen um rund 96 Prozent verringert.
Chemische Reaktionen statt grober Zerstörung
Die Studie ging auch der Frage nach, warum das Plasma so wirksam ist. Dabei zeigte sich: Die Viren werden nicht durch Hitze oder mechanische Einwirkung zerstört. Stattdessen entstehen im Plasma sehr reaktionsfreudige Sauerstoff- und Stickstoffverbindungen. Diese agieren wie winzige chemische Angreifer. „Das Plasma wirkt dabei nicht wahllos. Es verändert gezielt bestimmte Bestandteile der Virushülle, also genau dort, wo das Virus normalerweise an menschliche Zellen andockt“, erläutert INP-Studienleiter Prof. Dr. Sander Bekeschus.
Angriff auf die Virushülle
Genauere Analysen zeigten, dass bestimmte Eiweißbausteine in der Virushülle chemisch verändert wurden. Diese Bausteine sind wichtig für die Stabilität des Virus und für den Kontakt mit menschlichen Zellen. Dr. Anke Schmidt, Erstautorin der Studie erläutert: „Das Plasma verändert vor allem Proteine, die das Virus braucht, um in eine Zelle einzudringen. Ohne diese Fähigkeit kann das Virus keine Infektion mehr auslösen“. Aufnahmen mit dem Elektronenmikroskop machten die Folgen sichtbar: Die Viruspartikel veränderten ihre Form und schrumpften im Durchschnitt um etwa 16 Prozent. Das Erbgut der Viren blieb dagegen größtenteils unbeschädigt. Zusätzliche Tests bestätigten, dass diese Effekte auf die chemische Wirkung des Plasmas zurückzuführen sind.
Grundlage für zukünftige Anwendungen
Die Studie beschreibt damit erstmals genau, an welchen Stellen medizinisches Gasplasma Adenoviren angreift. Dieses Wissen ist eine wichtige Grundlage, um Plasmatechnologien gezielt weiterzuentwickeln, zum Beispiel für die Desinfektion von Oberflächen oder medizinischen Geräten. Gleichzeitig betonen die Forschenden: Die Ergebnisse stammen aus Laborversuchen. Bevor konkrete Anwendungen möglich sind, müssen weitere Studien beispielsweise infizierter Lungen folgen, um die Wirksamkeit in Organismen zu bestätigen.
Die Studie ist in der international anerkannten Fachzeitschrift Small erschienen (DOI: 10.1002/smll.202511792).
