Forscher an der Universität Bonn Bonner Pharmazeuten entdecken mögliche „Corona-Bremsen“
Bonn · An der Uni Bonn haben Pharmazeuten nun entdeckt, dass zwei Wirkstoffe das Coronavirus bremsen könnten. Diese blockieren wohl ein Enzym des Virus, das für seine Vermehrung von entscheidender Bedeutung ist.
Einen neuen, vielversprechenden Ansatz bei der Suche nach Medikamenten gegen Sars-CoV-2 haben Pharmazeuten der Universität Bonn gefunden. Sie haben zwei Wirkstoff-Familien entdeckt, die die Vermehrung des Coronavirus im Körper blockieren können. Ersten Ergebnissen zufolge scheinen die beiden Kandidaten die „Hauptprotease“ zu blockieren – ein Enzym des Virus, das für seine Vermehrung von entscheidender Bedeutung ist. Laut Uni wurden die Ergebnisse im Labor erzielt; es handelt sich also um Grundlagenforschung, die jetzt durch klinische Studien ergänzt werden muss. Die Studie ist im Fachblatt „Angewandte Chemie“ erschienen.
Damit sich das Coronavirus vermehren kann, produziert es zunächst einen Komplex verschiedener Proteine. Die Hauptprotease trennt diese Proteine voneinander, damit aus ihnen der „Replikationskomplex“ entstehen kann, die Selbstkopiermaschine des Virus. Der Ansatz ist: Hauptprotease deaktiviert = Viruskopierer deaktiviert.
„Die Hauptprotease ist ein äußerst vielversprechender Ansatzpunkt der Coronavirus-Wirkstoffforschung“, sagt Professorin Christa E. Müller vom Pharmazeutischen Institut der Uni. „Wird dieses Enzym blockiert, dann ist die Virusvermehrung in den Körperzellen gestoppt.“ Die renommierte Wissenschaftlerin ist Mitglied in dem transdisziplinären Forschungsbereich „Leben und Gesundheit“ der Hochschule.
Ausgehend von der bekannten Struktur des Virus entwarfen die Forscher zunächst eine Anzahl an Substanzen, die ihnen zur Blockade der Hauptprotease geeignet erschienen. „Bedingung für einen geeigneten Hemmstoff ist, dass er ausreichend fest an die Hauptprotease bindet und ihr aktives Zentrum blockieren kann“, erklärt Professor Michael Gütschow, Chef einer eigenen Arbeitsgruppe am Pharmazeutischen Institut zu solchen „Inhibitoren“ (= Hemmstoffen).
„Erhoffte Treffer bei der Suche nach Hemmstoffen“
Anschließend erprobten die Forscher die Wirkung der Kandidaten im „Hochdurchsatz-Screening“, einer Art Massen-Test. Die Protease sagte dabei quasi selbst Bescheid, ob sie blockiert wurde: Dem zu testenden Wirkstoff war eine zweite Substanz beigefügt, kombiniert aus verschiedenen Molekülen. Wenn die Protease ihren Job erledigte (also die Moleküle zerlegte), produzierte eines von ihnen als „Reportermolekül“ einen winzigen Lichtblitz, der sich im Labor nachweisen ließ. Andersherum: Wenn diese Fluoreszenz nicht erfolgte, bedeutete das, dass die zu testende Substanz die Protease abgeschaltet hatte.
„Bei den meisten Testverbindungen beobachteten wir keine Enzymhemmung“, sagt Gütschow. „Aber in seltenen Fällen unseres umfangreichen Tests war die Fluoreszenz unterdrückt: Das waren die erhofften Treffer bei der Suche nach Hemmstoffen für die Virus-Protease.”
Zwei Wirkstoffklassen sind nach den Erkenntnissen der Forscher besonders vielversprechend; die Experten entwickelten maßgeschneiderte Verbindungen aus ihnen, die wie Kaugummi an der Hauptprotease kleben. Sie blockieren das „katalytische Zentrum“ des Enzyms, den entscheidenden Teil, von dem seine ganze Funktion abhängt – also auch die Vermehrung des Virus.
„Einige der Verbindungen haben noch einen weiteren Effekt”, so Müller. „Sie hemmen ein menschliches Enzym, das dem Virus dabei hilft, in Körperzellen einzudringen.“ Aber wie gesagt: Derzeit funktioniert das alles nur im Labor. Ob die so entworfenen Wirkstoffkandidaten auch im Menschen die Vermehrung des Coronavirus hemmen, müssen umfangreiche klinische Tests erst noch erweisen.
