Ludwig-Maximilians-Universität München
print

Links und Funktionen
Sprachumschaltung

Navigationspfad


Inhaltsbereich

Wirkstoffforschung

Originelle Attacke auf Coronaviren erfolgreich

München, 17.03.2014

LMU-Forscher konnten die Vermehrung eines Coronavirus in der Zellkultur hemmen. Sie arbeiten an einem Breitbandwirkstoff, der gegen mehrere Viren einsetzbar ist.

Albrecht von Brunn, Christian Drosten, Susanne Pfefferle
Die Abbildung zeigt eine Plaque Titration mit einem Coronavirus (hier das SARS-CoV) in Anwesenheit von unterschiedlichen Cyclosporin A-Konzentrationen. Das Virus verursacht Löcher im Zellkulturrasen, anhand derer auf die Anzahl der infektiösen Viruspartikel geschlossen werden kann. Bei zunehmenden Konzentrationen des Inhibitors werden die Viren weniger; sie sind bei einer optimalen Konzentration des Inhibitors überhaupt nicht mehr nachzuweisen. (Bildquelle: Albrecht von Brunn, Christian Drosten, Susanne Pfefferle)

LMU-Forscher sind bei ihren Bemühungen, einen Wirkstoff gegen Coronaviren zu entwickeln, einen guten Schritt weitergekommen. Einem Team unter der Leitung von Privatdozent Dr. Albrecht von Brunn vom Max von Pettenkofer-Institut der LMU ist es in Zusammenarbeit mit Forschern des Max-Planck-Instituts für Biophysikalische Chemie, Göttingen, und der Universität Halle gelungen, die Vermehrung des Erkältungsvirus HCoV-NL63 in menschlichen Zellkulturen zu hemmen. Darüber berichten die Wissenschaftler aktuell in der Fachzeitschrift Virus Research.

Coronaviren verursachen beim Menschen Infektionen der Atemwege. Sie sind sehr wandlungsfähig, können offenbar von Tieren zu Menschen übertragen werden und sehr ansteckend sein. Coronaviren sind seit den 1960er-Jahren bekannt. In den Jahren 2002 und 2003 löste das aggressive Coronavirus SARS-CoV eine Epidemie aus. Im Jahr 2012 wurde das Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus (MERS-CoV) entdeckt, das sich auf der arabischen Halbinsel verbreitete. Eine Infektion mit einem Coronavirus kann schwere Krankheitsverläufe mit Atemnot und Lungenentzündung verursachen, die zum Tod führen können.

Bislang gibt es noch keinen zugelassenen Wirkstoff gegen Coronaviren. Das Ziel von Albrecht von Brunn und seinen Kollegen ist es, einen Breitbandwirkstoff zu entwickeln, der gegen möglichst viele human- und tierpathogene Viren wirkt. Dafür können sie einen neuartigen Ansatz nutzen, den sie 2011 entwickelt haben und der die Interaktion zwischen den Proteinen von Viren und denen der Wirtszellen stört: Sie greifen eine Protein-Signalkette an, sodass die Viren sich nicht an die Proteine der Wirtszelle binden können. Damit entziehen sie den Viren die Grundlage, sich in der Körperzelle zu vermehren. „Das Besondere ist, dass wir zelluläre Proteine attackieren. Das ist wesentlich nachhaltiger als die Viren selbst anzugreifen, wie es üblicherweise gemacht wird. Da wir zellulär angreifen, können die Viren nicht so schnell Resistenzen entwickeln“, sagt von Brunn.

Arzneistoff weiterentwickelt

Am Beispiel des Erkältungsvirus HCoV-NL63, das im Jahr 2004 entdeckt wurde, ist es den Forschern nun gelungen, die Vermehrung der Viren in der Zellkultur mithilfe von nicht-immunsuppressiven Derivaten von Cyclosporin A zu hemmen. HCoV-NL63 verursacht ernste Infektionen der unteren Atemwege sowie Krupp bei Kleinkindern. Cyclosporin A wird seit Ende der 1970er-Jahre in der Transplantationsmedizin verwendet. Professor Gunter S. Fischer und Dr. Miroslaw Malesevic vom Max-Planck-Institut für Biophysikalische Chemie, Göttingen, und von der Universität Halle-Wittenberg haben den Arzneistoff Cyclosporin A so verändert und weiterentwickelt, dass er Prozesse des Immunsystems nicht unterdrückt. Das für andere Zwecke bereits in Phase III-Tests im Menschen untersuchte Cyclosporin A Derivat Alisporivir wurde von der Firma Novartis zur Verfügung gestellt.

Cyclosporin A bindet an das Enzym Cyclophilin A. „Cyclophiline sind für die Funktion verschiedener zellulärer und viraler Proteine notwendig und spielen bei verschiedenen Erkrankungen eine Rolle“, sagt von Brunn. Cyclophiline sind an der Proteinfaltung sowohl viraler als auch zellulärer Proteine beteiligt. „Diese Funktion kann durch Cyclosporin A unterbunden werden“, erklärt von Brunn. Zudem spielen Cyclophiline eine Rolle bei Reaktionen des Immunsystems. Cyclosporin A hemmt diese Funktion. „Da es nicht sinnvoll ist, Erkältungsviren mit immunsuppressiven Wirkstoffen zu behandeln, haben wir diese Funktion ausgeschaltet“, sagt von Brunn.

Dass die nichtimmunsuppressiven Derivate von Cyclosporin A Coronaviren an der Vermehrung hemmen, konnte von Brunn nun erstmals in menschlichen Zellen zeigen. Der Mechanismus, der in der Zellkultur das Erkältungsvirus HCoV-NL63 an der Vermehrung hinderte, lässt sich auch auf andere Coronaviren übertragen. „Cyclosporin A hemmt die Vermehrung verschiedener Coronaviren“, sagt von Brunn. Der Virologe arbeitet nun daran, die Wirkung von nichtimmunsuppressiven Derivaten von Cyclosporin A bei weiteren Coronaviren zu zeigen, darunter solche, die Mäuse und Katzen infizieren. „Besonders interessant ist die Inhibition für die hoch ansteckenden Coronaviren wie SARS und MERS-CoV, da so erstmals die Möglichkeit bestünde, entsprechende Epidemien zu verhindern“, sagt von Brunn. Für die Forschung an den hochpathogenen SARS-Virus und MERS-CoV ist von Brunn Mitglied im SARS Zoonose Verbund des Bundesforschungsministeriums.
(Virus Research)                      nh