Die Rechnung mit dem Wirt machen – neue Wege gegen die Grippe

Kaum wird ein Wirkstoff gegen ein Virus gefunden, ist er schon veraltet, weil die Viren resistent geworden sind. In dem EU-geförderten FP7-Projekt ANTIFLU, das vom Berliner Max-Planck Institut für Infektionsbiologie (Prof. T.F. Meyer) koordiniert wird und in dem das Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie (FMP) Partner ist, gehen die Forscher einen ganz neuen Weg: nicht mehr die Krankheitserreger selbst werden angegriffen, sondern körpereigene Proteine gezielt ausgeschaltet, ohne die sich die Viren nicht vermehren können.

Wenn die Grippewelle auf Deutschland zu schwappt, gibt es nur einen Schutz: impfen. Wen es erwischt hat, dem kann die Medizin nur begrenzt helfen. Denn bisherige Medikamente gegen die Influenza könnten in Zukunft nicht mehr ausreichend wirksam sein. Das liegt vor allem an der hohen Mutationsrate von Viren: sie verändern sich von Generation zu Generation und passen sich damit veränderten Umweltbedingungen an. Somit vollzieht sich ihre Evolution verglichen mit der des Menschen in atemberaubender Geschwindigkeit. Unser Immunsystem hat kaum eine Chance, sich auf die Erreger einzustellen, bei Viruserkrankungen hinkt es häufig hinterher und es kann Tage dauern, bis die Erkrankung besiegt ist. So können Viren zum Beispiel ihre Oberfläche verändern, so dass Antikörper nicht mehr binden können. Ebenso schnell können auch Medikamente ihre Wirksamkeit verlieren.

Allerdings haben Viren einen Schwachpunkt: Sie sind keine eigenständigen Lebewesen und können sich ohne eine lebende Zelle als Wirt nicht vermehren. Das haben sich Forscher des EU-Projekts ANTIFLU zunutze gemacht. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts (MPI) für Infektionsbiologie haben eine Strategie entwickelt, bei der Wirkstoffe bestimmte Proteine in Zellen ausschalten, auf die Viren bei ihrer Vermehrung angewiesen sind. Die Forscher verwendeten dazu eine kurze synthetische RNA (Ribonukleinsäure), die komplementär zur Boten-RNA in der Zelle – einer Blaupause zur Bildung des Proteins – aufgebaut ist. Treffen die RNA-Sequenzen aufeinander, wird die Boten-RNA abgebaut, so dass kein neues Protein hergestellt werden kann.
Dr. Jens von Kries vom FMP sagt: „Mit dem Ausschalten von Proteinen dürfen wir natürlich keinen Schaden für die Zelle anrichten. Würde dadurch zum Beispiel die ganze Zelle absterben, hätten wir nichts gewonnen.“ Die MPI-Forscher haben daher in einer genomweiten Studie mit ca. 60.000 solcher kurzen RNAs systematisch für alle menschlichen Proteine geprüft, ob sie für die Vermehrung von Viren wichtig sind und ob gleichzeitig die Zelle deren Verlust über einen begrenzten Zeitraum verkraften kann. Etwa 300 Proteine in der Zelle haben sich als geeigneter Angriffspunkt für mögliche Therapien herausgestellt. Mit der Screening Unit des FMP, in deren Sammlung 35.000 Substanzen enthalten sind, suchen die Wissenschaftler nun für ausgewählte Proteine nach Wirkstoffen, die deren Funktion blockieren können. Im MPI wird anschließend die Wirkung in zellulären Systemen getestet, um nachzuweisen, dass auch die gefundenen chemischen Wirkstoffe die Virusreplikation hemmen können. Sind die wirksamen Substanzen identifiziert, müssen die Forscher noch sichergehen, dass sie nicht toxisch sind oder die Zellen schädigen.

So erhalten die Wissenschaftler durch sehr umfangreiches systematisches Ausprobieren mögliche Kandidaten für gute Wirkstoffe. Diese erforschen sie nun genauer: Sie nehmen z.B. das genaue Zusammenspiel zwischen Wirkstoff und Protein unter die Lupe. Die Projektpartner von der Hebrew University in Jerusalem entschlüsseln diese komplexe Struktur, um hinterher die Bindungsstärke und damit die Wirkung verbessern zu können.

Wer sich in diesem Jahr ein Grippevirus einfängt, muss sich allerdings mit den klassischen Methoden behelfen – Bettruhe, Tee und Wadenwickel. Bis ein neues Medikament auf dem Markt ist, vergehen noch viele Jahre. Die Planung des EU-ANTIFLU-Konsortiums geht davon aus, dass am Ende des Projekts eine erste klinische Studien beginnen könnte.

Projektpartner
Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie, Berlin (Koordination)
Vichem Chemie Research Ltd., Ungarn
Aarhus University, Dänemark
Lead Discovery Center GmbH, Dortmund
Institut Pasteur, Frankreich
ARTTIC, Frankreich
BioTest, Tschechien
Imperial College London, GB
RiboTask, Dänemark
The Hebrew University of Jerusalem, Israel
Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie, Berlin

Kontakt:
Leibniz-Institut für Molekulare Pharamakologie (FMP)
Dr. Jens Peter von Kries, Leitung Screening Unit
Tel.: +49(0)30 9406 2982
kries@fmp-berlin.de