Das Corona Science Update

Das Corona Science Update

Coronaviren. Foto CDC/D. Fred Murphy, Sylvia Whitfield

Weltweit wird mit Hochdruck an neuen Gegenmitteln im Kampf gegen das neue Coronavirus SARS-CoV-2 geforscht, das die Krankheit COVID-19 auslöst. Fakt ist: Diese Forschung braucht Zeit. Und: Ohne Tierversuche wird es weder Impfstoffe noch Therapien gegen COVID-19 geben. Die Initiative „Tierversuche verstehen“ gibt ab sofort in unregelmäßigen Beiträgen (unten) Einblicke in das laufende Forschungsgeschehen rund um die Entwicklung neuer Impf- und Wirkstoffe.

Die Situation ist hoch dynamisch. Noch nie hat sich ein Forschungsgebiet derart schnell entwickelt. Die Zahl der wissenschaftlichen Studien nimmt rasant zu. Im Spannungsfeld von Sorgfalt und Schnelligkeit spielen auch die sogenannten “Pre-Print-Server” wie etwa bioRxiv (gesprochen “bioarchive“) eine wichtige Rolle: Hier können Forschende Studienmanuskripte hochgeladen, die noch nicht von den Herausgebern der Fachzeitschriften oder von Fachkollegen begutachtet wurden.

Geforscht wird hauptsächlich auf drei sehr unterschiedlichen Ebenen:

1. Entwicklung von Impfstoffen (Stand 26. März 2020)

Impfstoffe zählen zu den präventiven Möglichkeiten: Ein Impfung schützt Gesunde bzw. nicht-Infizierte durch Immunisierung. Das bedeutet, das Immunsystem der Geimpften wird in die Lage versetzt, das neue Virus zu erkennen und gezielt zu bekämpfen. Es gibt viele verschiedene Möglichkeiten, diese Immunisierung auszulösen. Die Entwicklung eines Impfstoffs dauert jedoch normalerweise mindestens rund eineinhalb Jahre und käme damit für die aktuelle Corona-Pandemie zu spät.

Eine aktuell viel diskutierte Herangehensweise ist jedoch möglicherweise schneller: die Impfung mit DNA- oder RNA-Molekülen. Diese tragen nicht, wie alle anderen heute verfügbaren Impfstoffe, Bestandteile des Virus, sondern lediglich die Information für das Virus. Das verspricht mehr Sicherheit und benötigt kein infektiöses Virus, sondern es reicht die Erbgutinformation des Virus. Dadurch waren nun gleich mehrere Firmen in Deutschland und den USA in der Lage, schnell Impfstoffkandidaten zu produzieren. In den USA haben bereits die ersten klinischen Studien (Phase I) mit einem experimentellen RNA-Impfstoff begonnen. Die US Biotech-Firma Moderna lässt ihre Entwicklung bereits am National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) an gesunden Versuchspersonen testen.

Viele weitere Firmen und öffentliche Forschungseinrichtungen arbeiten an eigenen Kandidaten, darunter auch die deutschen Firmen CureVac aus Tübingen und BioNTech aus Mainz. Ihre Gegenmittel beruhen ebenfalls auf der RNA-Technologie.

Diese Forschung wird an vielen Stellen von der internationalen Initiative „Coalition for Epidemic Preparedness Innovations“ (CEPI) unterstützt, einer Initiative mit dem Ziel Impfstoffe gegen zukünftige Epidemien schneller zu entwickeln.

Bundesforschungsministerin Anja Karliczek gab kürzlich bekannt, diese Initiative unverzüglich mit weiteren 145 Millionen Euro zu unterstützen.

2. Entwicklung von Medikamenten (Stand 26. März 2020)

Wer bereits infiziert ist und Symptome zeigt, dem hilft eine präventive Impfung nicht mehr. Deshalb wird parallel nach neuen Medikamenten gesucht, die eine aktive Infektion mit SARS-CoV-2 bekämpfen. Damit ließe sich die Krankheit COVID-19 behandeln.

Aktuell wird etwa die Entwicklung eines möglichen neuen Medikaments vom Deutschen Zentrum für Infektionsforschung (DZIF) koordiniert:

Der Lübecker Chemiker und Strukturbiologe Prof. Rolf Hilgenfeld arbeitet seit 2013 an einem möglichen Medikament gegen Coronaviren, er begann damit direkt nach dem Ausbruch des Middle-East Respiratory Syndromes (MERS) mit dem Vorgänger des aktuellen Corona-Virus. Seither entwickelt er mit seinem Team Hemmstoffe, die die Hauptprotease verschiedener bekannter Formen von Coronaviren blockieren können, berichtet die Universität Lübeck. „Wenn es uns gelingt, die Hauptprotease zu blockieren, können wir daher die Virusreplikation unterbinden”, erklärt Prof. Rolf Hilgenfeld.

Seit Mitte Februar 2020 sind größere Mengen des Hemmstoffs vorhanden. Dr. Katharina Rox, Wissenschaftlerin am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig, untersuchte die Wirkung des Hemmstoffs in gesunden Mäusen. Sie zeigte, dass die Verbindung nicht giftig ist und am besten durch Injektion unter die Haut oder durch Inhalation über die Atemwege aufgenommen wird. Auch in Zellkulturen mit menschlichen Zellen, die mit SARS-CoV-2 infiziert waren, zeigte der Hemmstoff mit dem Namen “13b” Wirkung, wie das Team um Prof. Stephan Becker von der Universität Marburg im dortigen Hochsicherheitslabor herausfand.

„Einen Wirkstoff haben wir im Prinzip jetzt schon”, sagt Hilgenfeld.  „Er muss nur noch im Tierversuch als solcher bestätigt werden. Wir warten darauf, dass es möglichst bald ein Mausmodell für das neue Coronavirus geben wird.” Aber er warnt auch: “Ganz sicher wird es mehrere Jahre dauern, bis unser Wirkstoff zu einem Anti-Coronavirus-Medikament entwickelt sein wird.”

3. Umwidmung vorhandener Wirkstoffe (Stand 26. März 2020)

Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) will in einer globalen Studie herauszufinden, welche bereits zugelassenen Arzneimittel gegen die Infektion mit dem neuen Coronavirus SARS-CoV-2 wirken. So könnte ein potentiell wirksamer Kandidat schneller in der Praxis angewandt werden. Die Studie trägt den Namen SOLIDARITY.

Aktuell stehen vier Wirkstoffkombinationen im Zentrum der Corona-Forschung. In Frage kommen etwa das Malariamittel Chloroquin und der Abkömmling Hydroxychloroquin, das HIV-Medikament Kaletra (Lopinavir/Ritonavir), Kaletra in Kombination mit Beta-Interferonen und das breit gegen Viren wirksame Remdesivir, welches bereits gegen Ebola eingesetzt wurde.

Remdesivir gilt als aussichtsreich, es wird in China und den USA bereits in klinischen Studien getestet. Erst kürzlich zeigte sich, dass Remdesivir Affen vor einer Infektion mit dem verwandten MERS-Coronavirus sehr effektiv schützen kann.

Ein bereits existierendes Medikament, das eine für das Eindringen des Virus in menschliche Zellen erforderliches Protein hemmt, könnte ebenso eine erfolgversprechende Behandlungsmöglichkeit darstellen. „Wir haben festgestellt, dass Camostat Mesilate das Eindringen des Virus in Lungenzellen blockiert“, sagt Markus Hoffmann, verantwortliches Mitglied eines Forschungsteams am Deutschen Primatenzentrum (DPZ) in Göttingen. Camostat Mesilate ist ein in Japan zugelassenes Medikament, das bei Entzündungen der Bauchspeicheldrüse eingesetzt wird. Hoffmanns Fazit: „Unsere Ergebnisse legen nahe, dass Camostat Mesilate auch vor der Krankheit COVID-19 schützen könnte.“ Dies müsse im Rahmen von klinischen Studien untersucht werden.

Ein Schweizer Pharmakonzern führt ab sofort klinische Tests mit dem Mittel Actemra durch, um zu testen, ob es gegen das neue Corona-Virus hilft. Actemra ist ein Mittel gegen Gelenkentzündungen (Arthritis). Anfang März seien in China bei der Behandlung einzelner Patienten mit Actemra positive Resultate erzielt worden, heißt es. Ab April laufen die ersten Tests.