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 bei Menschen verursacht, verändern. Durch Tests von Verbindungen in Laborversuchen konnten sie Substanzen identifizieren, die die Virusvermehrung verlangsamen oder stoppen. Diese Ergebnisse ermöglichen nun die gezielte Suche nach einem Wirkstoff aus einer kleinen Anzahl bereits zugelassener Medikamente. Basierend auf diesen Erkenntnissen bereitet ein US-amerikanisches Unternehmen klinische Studien vor, während ein kanadisches Unternehmen eine klinische Studie mit einem anderen Wirkstoff beginnt. Die Studie wurde in Nature veröffentlicht (DOI: 10.1038/s41586-020-2332-7).
Seit Anfang Februar verfügt die Medizinische Virologie des Universitätsklinikums Frankfurt über ein Zellkultursystem zur Infektion mit SARS-CoV-2. Die Frankfurter Wissenschaftler konnten das Virus in Kolonzellen kultivieren, die aus Abstrichen von zwei infizierten Personen aus Wuhan stammen. Durch den Einsatz einer speziellen Massenspektrometrie-Technik namens mePROD konnten sie die Veränderungen in den menschlichen Wirtszellen bei einer SARS-CoV-2 Infektion aufzeigen. Die Forscher konnten zeigen, dass das Virus die Proteinproduktion der Wirtszelle nur geringfügig beeinflusst, wodurch virale Proteine in Konkurrenz zu den Proteinen der Wirtszelle produziert werden.
Die Ergebnisse der Studie stellen den Verlauf einer SARS-CoV-2 Infektion dar und zeigen, dass das Virus die Proteinproduktion in der Wirtszelle nicht so stark beeinflusst wie andere Viren. Durch die Anwendung von verschiedenen Inhibitoren konnten die Wissenschaftler die Virusvermehrung erfolgreich stoppen. Diese Erkenntnisse haben bereits internationale Aufmerksamkeit erregt und sind auf verschiedenen Plattformen für die wissenschaftliche Community verfügbar. Die Frankfurter Forscher betonen die Bedeutung dieser interdisziplinären Zusammenarbeit und der offenen Wissenschaftspraxis während der Corona-Krise.
Unter den Substanzen, die die virale Vermehrung im Zellkultursystem stoppten, war unter anderem 2-Deoxy-D-Glucose (2-DG), das direkt in den Kohlenhydratstoffwechsel eingreift, der für die virale Vermehrung notwendig ist. Das US-Unternehmen Moleculin Biotech plant klinische Studien mit einer ähnlichen Substanz namens WP1122. Die kanadische Firma Bausch Health Americas startet eine klinische Studie mit Ribavirin. Die Forscher betonen, dass ihre Erkenntnisse weitere In-vivo-Studien zur Medikamentenentwicklung anregen können. Insgesamt bietet die Identifizierung bereits zugelassener Wirkstoffe gute Möglichkeiten im Kampf gegen SARS-CoV-2.
