Künstlicher Wirkstoff nach Pflanzenvorbild hemmt gefährliche Erreger Neues Mittel gegen Coronaviren? - scinexx | Das Wissensmagazin
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Neues Mittel gegen Coronaviren?

Künstlicher Wirkstoff nach Pflanzenvorbild hemmt gefährliche Erreger

Coronavirus
Elektronenmikroskopische Aufnahme eines Coronavirus. Ein neues Virus aus dieser Gruppe löst zurzeit in China eine Epidemie aus. © NIAID

Überzeugende Durchschlagkraft: Ein neuartiger Wirkstoff könnte in Zukunft bei Coronavirus-Ausbrüchen helfen. Wie eine Studie nahelegt, hemmt die einem pflanzlichen Naturstoff nachempfundene Substanz erfolgreich die Vermehrung dieser Erreger. Auch gegen andere Viren wie Zika oder Lassa zeigt die Verbindung demnach Wirkung – zumindest in Zellversuchen. Ob und wann das Mittel als Medikament zugelassen werden kann, ist jedoch noch völlig unklar.

Das neuartige Coronavirus breitet sich in China immer weiter aus. Innerhalb weniger Tage hat sich die Zahl der Erkrankten auf über 7.000 Fälle erhöht, 170 Patienten sind gestorben. Auch in den USA und Europa gibt es inzwischen erste Fälle. In Deutschland ist eine Infektion mit dem Erreger 2019-nCoV bisher bei vier Patienten diagnostiziert worden.

Mit der zunehmenden Ausweitung des Krankheitsausbruchs wird auch die Frage nach möglichen Therapieoptionen dringlicher. Während Ärzte bisher hauptsächlich symptomatisch behandeln, suchen Forscher nach Wegen, Coronaviren direkt zu bekämpfen. Tatsächlich haben sie bereits einige Wirkstoffe gefunden, die zumindest in Labortests gegen Coronaviren wie SARS und MERS-CoV Durchschlagskraft zeigen.

Arnold Grünweller mit einem Aglaia-Strauch in Borneo © Sarawak Biodiversity Center

Potenter Naturstoff

Christin Müller von der Justus-Liebig-Universität Gießen und ihre Kollegen präsentieren nun einen weiteren vielversprechenden Kandidaten. Ausgangspunkt ihrer Arbeit war der Naturstoff Silvestrol, der in asiatischen Mahagoni-Gewächsen der Gattung Aglaia vorkommt. In Borneo werden diese Pflanzen als traditionelle Heilmittel gegen eine Vielzahl von Krankheiten eingesetzt.

Bekannt war bereits, dass Silvestrol auch gegen gefährliche Viren wirkt – unter anderem Coronaviren. Denn die Substanz blockiert in Körperzellen ein Enzym, das die Viren benötigen. Sie kapern das Enzym eIF4A und lassen es ihre eigenen Proteine herstellen, um sich zu vermehren. Das Problem dabei: „Leider ist Silvestrol chemisch sehr schwer herzustellen“, sagt Mitautor Arnold Grünweller von der Philipps-Universität Marburg. „Man muss also immer wieder auf die Pflanze zurückgreifen, um die Substanz zu gewinnen.“

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Künstliches Pendant im Test

Auf der Suche nach einer unkomplizierteren Alternative widmeten sich die Wissenschaftler einem künstlichen Pendant dieses Naturstoffs: Das Molekül CR-31-B ähnelt zwar einerseits der Struktur von Silvestrol. Andererseits ist diese Verbindung jedoch nicht ganz so komplex und hat eine chemische Gruppe weniger. Als Folge lässt es sich leichter synthetisieren, sollte aber immer noch die für die antivirale Wirkung wichtige Funktion aufweisen.

Ob das stimmt, testeten die Forscher an Zellen, die sie zuvor mit Viren infiziert hatten. Für das Experiment gaben sie entweder Silvestrol oder CR-31-B zu den Kulturen. Was würde passieren? Tatsächlich zeigte sich, dass die Viruskonzentration in den Zellen durch die Behandlung stark zurückging – und zwar unabhängig davon, welches Mittel verwendet wurde.

Breite Wirkung gegen Viren

„Die antiviralen Effekte sind fast identisch“, berichtet Müller. Dieser Befund zeichnete sich nicht nur für Coronaviren ab. Auch Zika-, Lassa- und Krim-Kongo-Fieber-Viren bekämpften beide Mittel ähnlich erfolgreich. Lediglich gegen Hepatitis E-Erreger wirkte der künstliche Hemmstoff ein wenig schwächer als der natürliche. „Alles in allem bestätigen unsere Ergebnisse aber, dass CR-31-B eine ähnlich starke Wirksamkeit gegen ein breites Spektrum von Viren entfaltet wie Silvestrol“, resümiert Grünweller.

Allerdings: Bis Patienten mit dem Mittel behandelt werden, dürfte es noch eine ganze Weile dauern. „Moleküle wie CR-31-B, die eine ähnliche antivirale Breitband-Wirkung wie Silvestrol besitzen, sind von einer Zulassung als Medikament noch weit entfernt“, betont Grünweller. Für den aktuellen Coronavirus-Ausbruch spielt der Wirkstoff folglich keine Rolle.

Gute Chancen für klinische Studien

Trotzdem sind die Forscher optimistisch, dass mit Wirkstoffen wie CR-31-B eines Tages effektive Waffen gegen Coronaviren zur Verfügung stehen werden. Wie sie berichten, wird in der Krebsmedizin derzeit bereits ein Molekül klinisch getestet, das viele strukturelle Gemeinsamkeiten mit CR-31-B aufweist.

„Dies zeigt, dass diese Substanzklasse keine unerwartete Toxizität oder Mutagenität in entsprechenden präklinischen Tierstudien aufweist“, berichtet Grünweller. Das vereinfache auch künftige klinische Studien mit CR-31-B, so das Fazit des Wissenschaftlers. (Antiviral Research, 2020; doi: 10.1016/j.antiviral.2020.104706)

Quelle: Philipps-Universität Marburg

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