Deutsche Forscher machen Entdeckung

Coronavirus hat eine „Schwachstelle“: Forscher wollen Virus mit Computer-Modell austricksen

Coronaviren auf Wirt
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Coronaviren treten aus Wirtszelle – deutsche Bioinformatiker haben jetzt einen Schwachpunkt des Virus gefunden.

Neue Hoffnung auf ein Medikament, um das Coronavirus endlich zu stoppen: Deutsche Forscher haben jetzt eine Schwachstelle des Virus entdeckt.

Tübingen – Die WHO sprach kürzlich von einem „entscheidenden Wendepunkt“ in der Pandemie: Einerseits geben die Impfungen Grund zur Hoffnung, andererseits besorgt die Virus-Mutation viele Politiker und Experten zunehmend. Um so wichtiger scheint es derzeit, dass endlich neben den Impfstoffen auch ein wirksames Medikament gegen die Krankheit Covid-19 entwickelt wird. Deutsche Forscher verfolgen derzeit einen vielversprechenden Ansatz – und haben tatsächlich Coronas Schwachpunkt gefunden.

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Corona-Schwachstelle ermittelt: Neues Modell entdeckt entscheidendes Enzym

Eine solche Schwachstelle des Coronavirus Sars-CoV-2 könnte man für die Entwicklung eines Wirkstoffs nutzen. Die Bioinformatiker von der Eberhard Karls-Universität in Tübingen haben dabei einen neuartigen Ansatz verfolgt – und zwar ein Computermodell.

Damit identifizierte das Team um Wissenschaftler Dr. Andreas Dräger vom Deutschen Institut für Infektionsforschung (DZIF) ein menschliches Enzym, das für die Vermehrung des Virus entscheidend ist. Es handelt sich um „Guanylatkinase 1 (GK1)“.

Rechnerbasierte Systembiologie: Corona-Forschung per Computer-Modell

Für ihre Forschung entwickelten die Bioinformatiker ein Computermodell mit dem Coronavirus und menschlichen Alveolarmakrophagen. Diese Makrophagen (Riesenfresszellen) sind in den Lungenbläschen für die Abwehr von Fremdstoffen verantwortlich. Das Portal echo24.de berichtet ebenfalls über die Schwachstelle beim Coronavirus.

Als Ausgangssituation geht das Modell davon aus, dass die Coronaviren in die Wirtszellen (Lungenbläschen) bereits eingedrungen sind und sich dort ausbreiten wollen. Dazu muss das Virus neue Viruspartikel herstellen, wozu es Materialien aus dem Wirt benutzt – und diesen auch dazu zwingt, neue Virusbestandteile zu produzieren.

Video: Computer-Modell identifiziert potenziellen Therapieansatz gegen Covid-19

Virusverbreitung gestoppt – Computer-Modell mit vielversprechenden Ergebnissen

In der entsprechenden Pressemitteilung des DZIF sagt Dr. Andreas Dräger dazu: „Wir haben zunächst die Zusammensetzung des Virus analysiert und daraus berechnet, welches Material benötigt wird, um ein Viruspartikel herzustellen.“ Anschließend könne man dann per Modell analysieren, wie sich die biochemischen Reaktionen der Wirtszelle bei einer Virusinfektion verändern – bzw. inwieweit die bei einer infizierten Zelle anders verlaufen.

Durch gezieltes Ausschalten bestimmter Reaktionen kamen die Bioinformatiker so den Prozessen auf die Spur, die für das Virus relevant sind. Ebenso auch dem genannten Enzym Guanylatkinase, das beim Ausschalten die Vermehrung des Virus komplett stoppte.

Was dabei besonderen Grund zur Hoffnung gibt: Wurde das Enzym im Modell ausgeschaltet, konnte sich das Virus nicht mehr vermehren. Seine Deaktivierung hatte im Modell einen Stopp der Virusvermehrung zur Folge – und zwar ohne die menschliche Wirtszelle zu beeinträchtigen. Die vollständige Studie ist im Fachblatt Bioinformatics erschienen.

Video: Forscher entwickeln Grippemedikament, das Corona-Übertragung blockiert

Schwachstelle des Virus entdeckt – neue Hoffnung auf ein Medikament

Um Covid-19 medikamentös zu behandeln, müsste man also das für das Virus Sars-CoV-2 so wichtige Enzym hemmen.  Um negative Nebenwirkungen eines solchen Medikaments auszuschließen, ist es dabei besonders wichtig, dass die menschliche Zelle auf andere biochemische Stoffwechselwege ausweichen kann, wenn das Enzym gehemmt wird. Eben dieses ist nach Erkenntnis der Wissenschaftler möglich.

Dr. Andreas Dräger gibt an, wir Menschen seien nicht unbedingt auf die vollständige Funktionen des Enzyms angewiesen. Dementsprechend sei die Hemmung des Enzyms eine „sehr gute Stelle“, um bei der Entwicklung eines Medikaments anzusetzen.

Guanylatkinase 1 ist auch bei anderen Viruserkrankungen von Bedeutung. Dementsprechend sind auch bereits einige Hemmstoffe des Enzyms bekannt. Diese bereits zugelassenen Hemmstoffe sollen nun auf ihre Wirksamkeit gegen das neue Coronavirus getestet werden (alle Infos zum Coronavirus in NRW auf RUHR24.de).

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