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 verändern, dem Virus, das COVID-19 bei Menschen verursacht. Die Wissenschaftler testeten eine Reihe von Verbindungen in Laborversuchen und fanden einige, die die Virusreproduktion verlangsamen oder stoppen konnten. Diese Ergebnisse ermöglichen es nun, die Suche nach einem Wirkstoff auf eine kleine Anzahl bereits zugelassener Medikamente zu beschränken. Basierend auf diesen Erkenntnissen berichtet ein US-Unternehmen, dass es klinische Studien vorbereitet. Ein kanadisches Unternehmen startet ebenfalls eine klinische Studie mit einer anderen Substanz.
Seit Anfang Februar verfügt die Medizinische Virologie des Universitätsklinikums Frankfurt über ein Zellkultursystem für SARS-CoV-2-Infektionen. Die Frankfurter Wissenschaftler im Team von Professor Sandra Ciesek gelang es, das Virus in Kolonzellen von Abstrichen zweier infizierter Personen aus Wuhan anzuzüchten. Mithilfe einer am Institut für Biochemie II der Goethe-Universität Frankfurt entwickelten Technik konnten Forscher beider Institutionen gemeinsam zeigen, wie eine SARS-CoV-2-Infektion die menschlichen Wirtszellen verändert.
Die Ergebnisse zeigen den Verlauf einer SARS-CoV-2-Infektion: Während viele Viren die Proteinproduktion des Wirts stilllegen, um die viralen Proteine zu begünstigen, beeinflusst SARS-CoV-2 nur geringfügig die Proteinproduktion der Wirtszelle. Stattdessen führt eine SARS-CoV-2-Infektion zu einer erhöhten Proteinsynthesemaschinerie in der Zelle. Die Forscher konnten die Virusreproduktion signifikant reduzieren, indem sie Übersetzungsinhibitoren anwendeten, die die Proteinproduktion stoppten.
Unter den Substanzen, die die virale Reproduktion im Zellkultursystem stoppten, war 2-Deoxy-D-Glucose (2-DG), das direkt in den Kohlenhydratstoffwechsel eingreift, der für die virale Replikation notwendig ist. Das US-Unternehmen Moleculin Biotech verfügt über eine Substanz namens WP1122, ein Prodrug ähnlich 2-DG. Kürzlich kündigte Moleculin Biotech an, dass sie eine klinische Studie mit dieser Substanz basierend auf den Ergebnissen aus Frankfurt vorbereiten. Eine weitere getestete Substanz, Ribavirin, wird von dem kanadischen Unternehmen Bausch Health Americas in einer klinischen Studie mit 50 Teilnehmern eingesetzt.
Die Veröffentlichung der Ergebnisse erfolgte auf einem Preprint-Server und der Website des Instituts für Biochemie II. Professor Ivan Dikic, Direktor des Instituts, betont die Bedeutung der interdisziplinären Zusammenarbeit zwischen Biochemikern und Virologen für den Erfolg des Projekts. Die Erkenntnisse aus den Studien eröffnen neue therapeutische Ansätze zur Behandlung von COVID-19 und tragen zur globalen Suche nach geeigneten Wirkstoffen bei.