COVID-19-Angriffspunkt: Neu entwickeltes Protein neutralisiert SARS-Cov-2

Wirkstoff zur Behandlung und Prävention von COVID-19 entdeckt?

Ein amerikanisches Forschungsteam berichtet von einem Erfolg in der Entwicklung eines Wirkstoffes gegen COVID-19. Die Arbeitsgruppe kreierte ein Protein, welches echten ACE2-Rezeptoren ähnelt. An diese Rezeptoren dockt das Coronavirus SARS-Cov-2 an, um menschliche Zellen zu infizieren. Das „gefälschte“ ACE2-Protein soll das Virus binden und es so unschädlich machen. Erste Tests zeigten vielversprechende Ergebnisse.

Forschende der Northwestern Medicine in Illinois (USA) stellten ein Protein vor, welches als Wirkstoff gegen COVID-19 dienen könnte. Es handelt sich dabei um eine biotechnologisch hergestellte ACE2-Varianten, die das Virus austricksen soll. Anstatt menschliche Zellen zu infizieren, binde sich das Virus an den künstlichen Rezeptor und werde so unschädlich gemacht. Die Forschungsergebnisse wurden kürzlich im „Journal of the American Society of Nephrology“ vorgestellt.

An menschlichen Organoiden getestet

Das neue Protein wurde bereits an menschlichen Nieren-Organoiden getestet. Ein Organoid ist eine organähnliche Mikrostruktur, die mit Stammzellen im Labor gezüchtet werden kann. Sie sollen die Funktionsweise eines menschlichen Organs nachahmen, damit daran Wirkstoffe getestet oder Krankheitsentstehungen nachvollzogen werden können. In dem Organoid neutralisierte das Protein das Coronavirus erfolgreich.

ACE2-Fälschung fängt Coronaviren ab

Das Forschungsteam hatte bereits vor dem Ausbruch der Coronavirus-Pandemie eine langjährige Expertise mit ACE2-Rezeptoren. Die Arbeitsgruppe erforschte das Potenzial des Rezeptors für mögliche Behandlungsansätze gegen Nierenerkrankungen. Mit der Erfahrung aus vergangenen Untersuchungen gelang es dem Team, eine künstliche Variante von ACE-2 zu erschaffen, die das Coronavirus abfangen soll, bevor es sich an echte ACE2-Rezeptoren bindet.

Mehrtägiger Schutz vor SARS-Cov-2

„Um die Wirksamkeit zu erhöhen, haben wir das ACE2-Protein so modifiziert, dass sich die Wirkdauer von Stunden auf Tage verlängerte“, betont der leitende Studienautor Professor Dr. Daniel Batlle. Auf diese Weise könnte der Wirkstoff nach Verabreichung mehrere Tage das Coronavirus daran hindern, menschliche Zellen zu befallen. „Diese Eigenschaft wird für den Einsatz entscheidend sein“, fügt der Professor hinzu.

ACE2-Rezeptoren dienen als Angriffspunkt für SARS-Cov-2

ACE2 (Angiotensin Converting Enzyme-2) ist ein Rezeptor, der in vielen menschlichen Zellen vorkommt, vorwiegend in der Lunge, im Herzen, in der Niere, im Endothel und im Magen-Darm-Trakt. Das Coronavirus SARS-Cov-2 nutzt sein Spike-Protein an der Außenseite des Virus, um sich an diesem Rezeptor anzudocken. Dieser Prozess ist für das Virus notwendig, um menschliche Zellen zu befallen.

Wie funktioniert das ACE2-Protein?

Um dies zu verhindern, entwickelte das Team eine biotechnologisch hergestellte ACE2-Varianten, die das Virus täuschen soll. Das modifizierte Protein soll die Coronaviren binden und so unschädlich machen, bevor sie den natürlichen Rezeptor in den Zellmembranen erreichen.

COVID-19-Medikament wäre wichtige Ergänzung zur Impfung

„Während eine weit verbreitete Impfung der beste Weg ist, die COVID-19-Pandemie zu bekämpfen, wird es immer einen Bedarf an Therapien zur Vorbeugung und Behandlung von Menschen geben, die nicht geimpft wurden oder bei denen der Impfstoff nicht vollständig wirksam war“, unterstreicht Batlle. Im nächsten Schritt will das Team eine Sicherheitsstudie durchführen, in der mögliche Risiken beim Einsatz am Menschen eingegrenzt werden sollen. Dies sei die Voraussetzung, um den Wirkstoff an realen Personen zu testen. (vb)