Covid-19 Nasenspray: Forscher entwickeln Designer-Eiweiße gegen Corona

Neuer Ansatz im Kampf gegen Corona: Winzige Designerproteine blockieren das Andocken des Virus an seine Zielzellen. Bei kommenden Pandemien könnte ein antiviraler Wirkstoff so in wenigen Wochen gefunden werden.

das Virus im Modell
Computermodell des neuen Coronavirus: Forscher haben Eiweiße entwickelt, die an den Spikeproteinen des Virus binden und so sein Eindringen in die menschlichen Zellen blockieren. Bildrechte: MITTELDEUTSCHER RUNDFUNK

Covid-19 beginnt fast immer als Atemwegsinfekt. Das neuartige Coronavirus Sars-CoV-2 dringt über die Nasenschleimhaut in neue Wirte ein. Auf mikroskopischer Ebene dockt das Virus mit seinem Spikeprotein am ACE-2 Rezeptor der menschlichen Zellen an, wird dann hineingelassen, übernimmt die Zellen und vermehrt sich dort mit Hilfe seiner Erbinformation tausendfach weiter. Eine einfache Abwehrstrategie liegt also auf der Hand: Kann das Andocken des Virus verhindert werden, wird die Infektion der Zelle unterbunden. Und hier haben Forscher um Longxing Cao von der Universität Washington jetzt einen neuen Ansatz entwickelt.

Proteine gegen Corona als Nasenspray

Das Team designte winzige Eiweißmoleküle, die sich an den ACE-2 Rezeptor und das Spikeprotein binden. Bei Versuchen in Zellkulturen konnten sie so ein Eindringen von Sars-CoV-2 in seine Zielzellen verhindern. Bei vorangegangenen Versuchen konnte mit einem ähnlichen Verfahren in Nagetieren eine Infektion mit Grippeviren verhindert werden.

Die Forscher argumentieren, dass ihr Ansatz verschiedene Vorteile habe. So seien die Eiweiße über Sprays oder Gele viel besser auf der Nasenschleimhaut verteilbar, als beispielsweise monoklonale Antikörper. Solche künstlichen Antikörper werden aktuell ebenfalls entwickelt, um an den Viren zu binden und ihr Eindringen in Zellen zu verhindern. Auf der Nasenschleimhaut sind sie allerdings wenig beweglich und zerfallen auch schneller.

Antivirale Wirkstoffe innerhalb weniger Wochen

Die Proteine hingegen seien auf Faltung, Stabilität und Bindung optimiert und hätten sich in Versuchen bei Raumtemperatur über 14 Tage hinweg als stabil erwiesen. Sie sind etwa 20-fach kleiner als Antikörper, außerdem gebe es bislang keine Hinweise darauf, dass Immunsysteme die Proteine als fremd erkennen und abstoßen.

Um die richtigen, wirksamen Designs zu finden haben die Forscher hochleistungsfähige statistische Computermodelle genutzt. Sie hoffen diese Methoden weiter zu optimieren. Damit sollen bei künftigen Pandemien antivirale Proteine innerhalb weniger Wochen nach der Entschlüsselung eines Viruserbguts entwickelbar sein.

(ens)

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