Quelle: HZI – Helmholtz-Institut für Infektionsforschung, Braunschweig

Impfstoffe [20a]

Derzeit gibt es gegen das aktuelle Corona-Virus keinen Impfstoff. In aktuell über 40 Arbeitsgruppen arbeiten Wissenschaftler mit Hochdruck an der Entwicklung eines Mittels gegen SARS-CoV-2. Mit Verfügbarkeit eines Impfstoffs kann die Pandemie wirksam gebremst werden.

Bei der Impfstoffentwicklung werden aktuell 3 strategische Ansätze verfolgt:

  • Virus-Fragmente: Das Immunsystem des Patienten “lernt” das Virus zu erkennen abzuwehren, indem man dem Körper Virus-Fragmente zuführt.

  • Vektor-Impfstoffe: Fragmente des Erbmaterials von SARS-CoV-2 wird in andere, abgeschwächte Viren (z.B. Masern- oder Influenzaviren), die für den Patienten ungefährlich sind, gebracht. Über diese sogenannten Vektorviren nehmen die Körperzellen die Erbinformationen in die Zelle auf, und der Körper entwickelt eine Immunität gegen das Virus. 

  • Nukleinsäuren: Dem Patienten werden Biomoleküle (die sogenannten Nukleinsäuren wie z.B. RNA), die Träger der Erbinformation des Virus sind, verabreicht. Nach Aufnahme in die Körperzellen werden die Nukleinsäuren in Proteine übersetzt. Von diesen lernt das Immunsystem, wie die Oberfläche des Virus aussieht und kann ihn abwehren.

Ein guter Überblick über die Schritte bis zur Zulassung eines Impfstoffs sowie die aktuell in der Erprobung befindlichen Impfstofftypen findet sich auf der Internetseite des Verbands forschender Arzneitmittelhersteller (vfa) [21c].

Medikamente [20a]

Bisher gibt es keine wirksame medikamentöse Therapie für COVID-19. Zur kurzfristigen Bereitstellung von Behandlungsmöglichkeiten werden bereits für andere Erkrankungen zugelassene Medikamente hinsichtlich Wirksamkeit gegen das neue Corona-Virus geprüft. Auch hier werden 3 Ansätze verfolgt:

  • Antivirale Medikamente: Gegen Ebola, HIV oder andere Virusinfektionen entwickelte Wirkstoffe könnten auch gegen SARS-CoV-19 wirken. Sie hemmen die Vermehrung der Viren. Dabei rückten zunächst bekannte Anti-Malaria-Medikamente, Chloroquin und Hydroxychloroquin aufgrund ihrer antiviralen Wirkung in den Fokus [20b]. Entgegen erster vielversprechender Laborergebnisse zeigten anschließende breit angelegte klinische Studien keine Wirksamkeit ggü. COVID-19, sondern eher schädigende Wirkung [20c]. Erfolgversprechender sind die bisherigen Studien mit dem Anti-Ebola-Medikament Remdesivir [20d]. Hier wurden Verkürzungen in der Behandlungszeit von Schwererkrankten von 4 Tagen beobachtet [20e].

  • Immunmodulatoren: Sie schützen das Immunsystem vor Überreaktionen. Diese Wirkstoffe zielen darauf ab, den Krankheitsverlauf abzumildern, indem sie die körpereigene Abwehrreaktion regulieren und ggf. dämpfen. Derartige Wirkstoffe werden heute bei rheumatischen Erkrankungen oder entzündlichen Darmerkrankungen eingesetzt. Gesteigertes Interesse ziehen Immunglobuline auf sich, die aus menschlichem Blutplasma gewonnen werden [21a]. Aufgrund ihrer Fähigkeit, Überreaktionen des Immunsystems zu reduzieren und dieses gleichzeitig bei der Wiedererkennung und Zerstörung von Krankheitserregern zu unterstützen, sehen Forscher hier aktuell große Therapiepotenziale. Zur Gewinnung von Präparaten aus dem Blutplasma geheilter COVID-19 Patienten hat sich eine industrieübergreifende Initiative gebildet [21b].

  • Medikamente für Lungenkranke: Da COVID-19 in hohem Maße die Lunge in Mitleidenschaft zieht, könnten Medikamente, die der Vernarbung von Lungengewebe entgegenwirken, einen günstigeren Krankheitsverlauf unterstützen. Im Fokus sind dabei Arzneimittel, die gegen die sogenannte zystische Lungenfibrose, eine angeborene Stoffwechselerkrankung, zugelassen sind.

Parallel zur Wirksamkeitsprüfung bereits zugelassener Medikamente arbeiten Wissenschaftler mit Hochdruck an maßgeschneiderten, neuen Wirkstoffen. Ein interessanter und wichtiger Meilenstein war die Entschlüsselung des Hauptproteins des aktuellen Corona-Virus, welche Forschern am Helmholtz-Zentrum Berlin kürzlich gelang [22]. Ein hochattraktiver Ansatz der aktuellen Wirkstoffforschung fokussiert auf die Hemmung der Virusvermehrung [23].

Eine Reihe hochwirksamer antiviraler Wirkstoffe weisen Polyacetylenstrukturen auf [24]. Diese Strukturen sind heute mit Hilfe moderner chemischer Reaktionsmethoden synthetisch einfach zugänglich [25]. Der Weg von ersten Modellsubstanzen und Wirkstoffen im Labormaßstab bis hin zu einem neuen, zugelassenen Medikament wird voraussichtlich mehrere Jahre in Anspruch nehmen.

Aktuelle Informationen und Nachrichten rund um Forschungsaktivitäten zu Corona können Sie dem Informationsportal des HZI in Braunschweig entnehmen: https://www.helmholtz.de/aktuell/coronavirus-sars-cov-2/

Quellen

[20a] Helmholtz-Institut für Infektionsforschung Braunschweig, Sars-CoV-2, Wann wird es einen Impfstoff gegen das neuartige Coronavirus geben?, Web-Publikation, 2020, https://www.helmholtz.de/gesundheit/wann-wird-es-einen-impfstoff-gegen-das-neuartige-coronavirus-geben/

[20b] M. R. Mehra, S. S. Desai, F. Ruschitzka, A. N. Patel, The Lancet 2020, 1-10. Published: May 22, 2020, DOI:https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)31180-6

[20c] BR 24, Web-Publikation vom 18.06.2020, Malaria-Mittel Hydroxychloroquin bei Covid-19 unwirksam.
https://www.br.de/nachrichten/wissen/corona-malaria-mittel-hydroxychloroquin-bei-covid-19-unwirksam,RtghbZ4

[20d] BR24, Web-Publikation vom 03.07.2020, Studie: Remdesivir verkürzt Behandlung von Covid-19-Patienten.
https://www.br.de/nachrichten/wissen/studie-remdesivir-verkuerzt-behandlung-von-covid-19-patienten,RxeJSBe

[20e] J.H. Beigel, K.M. Tomashek, L.E. Dodd, A.K. Mehta, B.S. Zingman, A.C. Kalil, E. Hohmann, H.Y. Chu, A. Luetkemeyer, S. Kline, D. Lopez de Castilla, R.W. Finberg, K. Dierberg, V. Tapson, L. Hsieh, T.F. Patterson, R. Paredes, D.A. Sweeney, W.R. Short, G. Touloumi, D.C. Lye, N. Ohmagari, M. Oh, G.M. Ruiz-Palacios, T. Benfield, G. Fätkenheuer, M.G. Kortepeter, R.L. Atmar, C.B. Creech, J. Lundgren, A.G. Babiker, S. Pett, J.D. Neaton, T.H. Burgess, T. Bonnett, M. Green, M. Makowski, A. Osinusi, S. Nayak, and H.C. Lane, N. Engl. J. Med. 2020, 1-12, DOI: 10.1056/NEJMoa2007764.
https://www.nejm.org/doi/pdf/10.1056/NEJMoa2007764?articleTools=true

[21a] Pressemitteilung Biotest AG, 03.04.2020, Biotest AG: Biotest entwickelt mit Trimodulin einen neuen Therapieansatz für Covid-19 Patienten mit schwerem Verlauf, Dreieich, 2020,
https://www.biotest.com/de/de/investor_relations/news_und_publikationen_/biotest_pressemitteilungen/press_detail.cfm?instance_ID=2769&cmfaction=xmldetail.xmldetail.detailview&showdetails=1938939

[21b] Pressemitteilung Biotest AG, 06.04.2020, Biotest stellt lebensrettende Medikamente aus Plasma von geheilten COVID-19 Patienten her und beteiligt sich dazu an Industrie-übergreifender Initiative, Dreieich, 2020,
https://www.biotest.com/de/de/investor_relations/news_und_publikationen_/biotest_pressemitteilungen/press_detail.cfm?instance_ID=2769&cmfaction=xmldetail.xmldetail.detailview&showdetails=1939973

[21c] vfa. Die forschenden Pharmaunternehmen, Impfstoffe zum Schutz vor Covid-19, der neuen Coronavirus-Infektion, Web-Publikation, 18.08.2020, https://www.vfa.de/de/arzneimittel-forschung/woran-wir-forschen/impfstoffe-zum-schutz-vor-coronavirus-2019-ncov

[22] Helmholtz-Zentrum Berlin, SARS-CoV-2, Blaupause für einen Wirkstoff gegen das neue Coronavirus, Web-Publikation, 2020, https://www.helmholtz.de/gesundheit/blaupause-fuer-einen-wirkstoff-gegen-das-neue-coronavirus/

[23] Linlin Zhang, Daizong Lin, Xinyuanyuan Sun, Ute Curth, Christian Drosten, Lucie Sauerhering, Stephan Becker, Katharina Rox, Rolf Hilgenfeld. Crystal structure of SARS-CoV-2 main protease provides a basis for design of improved alpha-ketoamide inhibitors. Science 2020, DOI: 10.1126/science.abb3405.05.

[24] P. Siemsen, R.C. Livingston, F. Diederich, Angew. Chem. 2000, 112, 2740-2767; Angew. Chem., Int. Ed. 2000, 39, 2632-2657.

[25] P. Siemsen and B. Felber in Handbook of C-H Transformations, Vol. 1, G. Dyker (Ed.), Wiley-VCH: Weinheim 2005, 53-62. Inkl. darin zitierte Publikationen.