Ein Team von Biochemikern und Virologen der Goethe-Universität und des Universitätsklinikums Frankfurt konnte beobachten, wie sich menschliche Zellen bei einer Infektion mit SARS-CoV-2, dem Virus, das COVID-19 verursacht, verändern. Die Forscher testeten eine Reihe von Verbindungen in Labormodellen und fanden einige, die die Virusreplikation verlangsamten oder stoppten. Diese Ergebnisse ermöglichen nun die Suche nach einem Wirkstoff, der auf eine kleine Anzahl bereits zugelassener Medikamente eingegrenzt werden kann. Basierend auf diesen Erkenntnissen gibt ein US-amerikanisches Unternehmen bekannt, dass es klinische Studien vorbereitet. Ein kanadisches Unternehmen beginnt ebenfalls eine klinische Studie mit einer anderen Substanz.
Das Institut für Medizinische Virologie des Universitätsklinikums Frankfurt ist seit Februar im Besitz eines SARS-CoV-2-Infektionszellkultursystems. Die Frankfurter Wissenschaftler im Team von Professor Sandra Ciesek konnten das Virus in Darmzellen aus Abstrichen von zwei aus Wuhan zurückgekehrten infizierten Personen züchten. Durch eine am Institut für Biochemie II der Goethe-Universität Frankfurt entwickelte Technik konnten Forscher beider Institutionen zeigen, wie eine SARS-CoV-2-Infektion die menschlichen Wirtszellen verändert. Die Wissenschaftler verwendeten eine spezielle Form der Massenspektrometrie namens mePROD-Methode, die sie erst vor einigen Monaten entwickelt hatten.
Die Ergebnisse geben Einblick in den Verlauf einer SARS-CoV-2-Infektion: Während viele Viren die Proteinsynthese des Wirts zur Förderung viraler Proteine herunterfahren, beeinflusst SARS-CoV-2 die Proteinsynthese der Wirtszelle nur geringfügig, wobei virale Proteine in Konkurrenz zu Wirtszellproteinen produziert zu werden scheinen. Eine SARS-CoV-2-Infektion führt stattdessen zu einer erhöhten Proteinsynthesemaschinerie in der Zelle. Die Forscher konnten die Virusreplikation signifikant reduzieren, indem sie etwas anwendeten, das als Translationshemmer bezeichnet wird und die Proteinsynthese stoppt.
Unter den Substanzen, die die virale Replikation im Zellkultursystem stoppten, war 2-Deoxy-D-Glucose (2-DG), das direkt in den Kohlenhydratstoffwechsel eingreift, der für die virale Replikation erforderlich ist. Das US-Unternehmen Moleculin Biotech besitzt eine Substanz namens WP1122, ein Prodrug ähnlich wie 2-DG. Vor Kurzem kündigte Moleculin Biotech an, dass sie aufgrund der Ergebnisse aus Frankfurt eine klinische Studie mit dieser Substanz vorbereiten. Basierend auf einer anderen in Frankfurt getesteten Substanz, Ribavirin, startet das kanadische Unternehmen Bausch Health Americas eine klinische Studie mit 50 Teilnehmern.
Die Leiterin der Protein Quality Control Group am Institut für Biochemie II und Hauptautorin, Dr. Christian Münch, erklärt, dass ihre Ergebnisse auf einem Zellkultursystem beruhen und weitere Tests erfordern. Dennoch könnten sie nun unmittelbar weitere In-vivo-Studien zur Arzneimittelentwicklung auslösen. Professor Jindrich Cinatl vom Institut für Medizinische Virologie und Hauptautor erklärt, dass der erfolgreiche Einsatz von Substanzen, die Bestandteile bereits zugelassener Medikamente sind, im Kampf gegen SARS-CoV-2 eine große Chance darstellt. Die Ergebnisse ihrer Forschungsarbeit könnten einen wichtigen Beitrag dazu leisten, welche Richtungen den schnellsten Erfolg versprechen.
