Forschung gegen Sars-CoV-2 Entwicklung aus Lübeck: Wie ein Wirkstoff das Coronavirus hemmt
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27. März 2020, 09:42 Uhr
Einen Corona-Impfstoff dürfte es dem Robert-Koch-Institut zufolge wohl erst im Frühjahr 2021 geben. Was also tun gegen Covid-19? Gibt es kein Medikament, das hilft? Noch nicht, aber auch daran arbeiten Forschende unter Hochdruck. Die Universität Lübeck hat einen neuen Wirkstoff entwickelt, aus Rotterdam gibt es eine ähnliche Meldung. Doch der Weg vom Wirkstoff zum Medikament ist lang: Nicht alles, was in Zellkulturen und Tieren funktioniert, klappt auch beim Menschen ohne Nebenwirkungen.
Coronaviren sind für Rolf Hilgenfeld gute alte Bekannte: Der Direktor des Instituts für Biochemie an der Universität zu Lübeck hat schon vor dem SARS-Ausbruch von 2003 damit begonnen, an ihnen zu forschen, erzählt er. Diese jahrelange Arbeit zahlt sich jetzt besonders aus: Nur wenige Monate nach dem ersten Auftauchen des Virus hat sein Team einen Wirkstoff gegen Covid-19 entwickeln können. Der soll im Virus ein bestimmtes Enzym lahmlegen:
Das Enzym ist entscheidend bei der Vermehrung des Virus in der infizierten Zelle und wenn man das dann hemmt, dann kann das nicht mehr erfolgen.
Und kann das Virus sich nicht vermehren, wird die Erkrankung gestoppt. Um den richtigen Blockierer zu finden, hat sich das Team mithilfe der Erbinformationen des Virus ein 3D-Modell des Enzyms gentechnisch hergestellt und zwar mit Hilfe eines hochintensiven Röntgenlichts von sogenannten MX-Instrumenten. Diese können winzigste Proteinkristalle mit hochbrillantem Röntgenlicht durchleuchten. Die so gewonnenen Bilder enthalten Informationen über die dreidimensionale Architektur der Proteinmoleküle, aus denen Computerprogramme wiederum die komplexe Gestalt des Proteinmoleküls und seine Elektronendichte berechnen. Deshalb benötigten die Forschenden das Virus gar nicht im Labor, erläutert der Biochemie-Professor:
Das 3D-Modell des Enzyms, erstelt mit Hilfe eines Teilchenbeschleunigers Bildrechte: Helena Tabermann/Helmholtz-Zentrum BerlinDie Struktur dieses Enzyms nutzen wir also dazu, dass wir genau sehen: Wo hat es Hohlräume und Taschen, wo was reinpassen könnte? Dann entwirft man praktisch ein kleines Molekül, was dann daran bindet und dieses Enzym blockiert.
Das soll dann die Vermehrung des Virus in der Zelle stoppen. Bei einem Wirkstoff aus Rotterdam dagegen verhindert ein Antikörper, dass das Enzym überhaupt in die Zelle eindringen kann, erläutert Hilgenfeld. Zwei verschiedene Ansätze, die aber beide vielversprechend seien. Doch bis der Wirkstoff der Lübecker zu einem Medikament wird, ist es noch ein weiter Weg: Zunächst muss er nämlich im Tiermodell getestet werden, bevor er überhaupt irgendwann in die klinischen Tests am Menschen kann. Eine erste Untersuchung an gesunden Labormäusen habe gezeigt, dass der Wirkstoff am besten gespritzt oder durch die Nase inhaliert werden sollte.
Prof. Rolf Hilgenfeld, Direktor des Instituts für Biochemie der Universität Lübeck Bildrechte: imago images/Reiner ZensenInhalieren war sogar am besten. Da haben wir nach 24 Stunden in der Lunge beträchtliche Konzentrationen des Wirkstoffs gefunden und auch in der Niere. Und die Lunge und die Niere sind ja gerade die Organe, die von dem neuen Coronavirus am meisten betroffen sind.
Das klingt vielversprechend. Doch ein Medikament wird es erst in einigen Jahren geben, erläutert Hilgenfeld. Der Wirkstoff, den wir jetzt haben, werde also im aktuellen Ausbruch nicht mehr helfen. Lohnt sich das dann überhaupt, wenn es doch schon im nächsten Jahr einen Corona-Impfstoff geben könnte? Ja, es lohnt sich, sagt der Biochemiker. Man dürfte das nicht miteinander verwechseln:
Der Vorteil von Wirkstoffen und antiviralen Medikamenten ist, dass sie in der Regel so eine breite Aktivität haben, dass sie auch bei zukünftigen Ausbrüchen eingesetzt werden können, während der Impfstoff nur für das jetzige Virus gemacht ist.
Der Impfstoff macht also vielleicht gegen SARS-Cov-2 immun, aber wenn das Virus mutiert und vielleicht SARS-3 auftaucht, hilft er nicht mehr. Medikamente gegen das Coronavirus dagegen schon. Deshalb hält Hilgenfeld es generell für eine gute Idee, antivirale Medikamente wie das Malaria-Mittel Chloroquin zu testen.
