„Die große Stärke beim Repurposing ist der Faktor Zeit“

Auf ein neues Medikament gegen COVID-19 muss man wohl noch Jahre warten. Währenddessen untersuchen Wissenschafter*innen bereits bekannte Arzneistoffe auf ihre Wirksamkeit gegen das Virus. Pharmacoinformatiker Gerhard Ecker von der Uni Wien erklärt, wo die Stärken des „Repurposing“ liegen.

uni:view: Herr Ecker, warum ist es so schwierig, COVID-19 mit Arzneistoffen zu behandeln?
Gerhard Ecker: Viren sind sehr speziell, da sie für ihre Vermehrung eine Wirtszelle befallen müssen. Die Zelle wird dann so umprogrammiert, dass sie all ihre Energie in die Herstellung neuer Viruspartikel investiert. Mit dem Verständnis dieser Prozesse ergeben sich die möglichen Angriffspunkte für Arzneistoffe: Das Andocken des Virus an seine Wirtszelle erfolgt zum Beispiel über ein sogenanntes „Spike-Protein“ auf der Oberfläche des Virus, das mit einem ACE-Protein auf der Oberfläche der Lungenzellen interagiert. Nach Eindringen in die Zelle werden Proteine wie zum Beispiel die RNA-abhängige RNA-Polymerase freigesetzt, die die Wirtszelle umprogrammieren. Diese Proteine sind der Angriffspunkt vieler bekannter antiviraler Arzneistoffe.

uni:view: Warum dauert die Entwicklung eines neuen COVID-19-Medikaments viele Jahre?
Gerhard Ecker: Es ist ein sehr komplexer Prozess. Es geht um Wirkung, Wirkdauer, mögliche Nebenwirkungen. Dies erfordert je nach Ausgangslage die Testung von Millionen bekannter chemischer Verbindungen sowie die Synthese tausender neuer Substanzen. Die Erfolgschancen liegen deutlich unter fünf Prozent die Kosten liegen im Milliardenbereich, das ganze dauert zehn bis 15 Jahre. Für die aktuelle Pandemie ist eine Neuentwicklung also keine Option. Eine Möglichkeit, das Verfahren deutlich abzukürzen, ist die Verwendung bereits vorhandener Arzneistoffe, das sogenannte Repurposing.

© Universität Wien

uni:view: Wo liegen die Vorteile des Repurposing?
Ecker: Die große Stärke ist der Faktor Zeit. Bei einem Arzneistoff, der sich bereits am Markt befindet, kennt man die Verträglichkeit, man kann sofort die Wirksamkeit testen. Als Repurposing-Kandidaten gegen SARS-CoV-2 eignen sich in erster Linie antivirale Arzneistoffe, wie zum Beispiel Ritonavir, Lopinavir oder Remdesivir.

uni:view: Wie wirkt Remdesivir?
Ecker: Remdesivir wurde ursprünglich gegen Ebola-Infektionen entwickelt und wurde auch bei anderen RNA-Viren wie SARS und MERS getestet. In den USA wurde Remdesivir am 1. Mai in einem Eilverfahren zur Behandlung schwerer Coronafälle zugelassen. Es hemmt die RNA-abhängige RNA-Polymerase und reduziert damit die Produktion neuer Viren. Ein anderer interessanter Ansatz ist die Verbindung APN01 der Firma Apeiron, die das Andocken des Virus an die Lungenzellen blockiert.

uni:view: Wo kommt das Repurposing an seine Grenzen?
Ecker: Man hat beim Repurposing leider keinerlei Spielraum: Entweder man hat das Glück, dass eine der Verbindungen gut genug wirkt, oder man muss von vorne beginnen. Dies ist einer der Gründe, warum sehr große Anstrengungen in die Entwicklung eines Impfstoffes gehen. Man muss auch realistisch sein: Wenn einer der gängigen antiviralen Arzneistoffe Corona-Infektionen zuverlässig verhindern könnte, würden wir es vermutlich schon wissen.

© Barbara Mair

Über den/die Forscher*In

Gerhard Ecker ist Dekan der Fakultät für Lebenswissenschaften und leitet die Pharmacoinformatics Research Group am Department für Pharmazeutische Chemie. Zu seinen Forschungsschwerpunkten zählen die Entwicklung von Computermodellen zur Vorhersage von Nebenwirkungen, die Analyse der molekularen Basis der Interaktion von Arzneistoffen mit Transportproteinen im Gehirn, in der Leber, und in Tumoren, sowie das Analysieren und Verknüpfen großer Datenbanken im Bereich Lebenswissenschaften.
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