Breitspektrum-Antibiotika, die gegen mehrere bakterielle Erreger wirken, gibt es schon lange. Vergleichbare Wirkstoffe gegen Viren aber fehlen bislang. Ein Forscherteam unter der Leitung von Albrecht von Brunn, Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München, und Professor Christian Drosten, Universität Bonn, hat nun einen neuartigen Ansatz entwickelt, der in der Zellkultur gleichzeitig verschiedene Viren bekämpft - darunter auch den gefährlichen SARS-Erreger. Angriffspunkt der neuen Methode ist die Abhängigkeit der Erreger von bestimmten Proteinen ihrer Wirte, die sie zur Vermehrung benötigen. Der neue Breitspektrum-Wirkstoff setzt hier an und unterbricht die Signalkette, ohne aber den Körperzellen des Wirtes zu schaden. ,,Wir konnten in dieser Studie zeigen, dass die breit angelegte Suche nach zellulären Ansatzpunkten neue Wirkprinzipien identifizieren kann, die dann auch einen nachweisbaren Effekt gegen Viren haben", sagt von Brunn. ,,In der Zellkultur hat sich unser Ansatz schon bestätigt. Wir hoffen nun, dass sich diese Ergebnisse auch tatsächlich auf Therapien übertragen lassen. Zumindest aber kann unser Hochdurchsatzverfahren nun genutzt werden, um systematisch verschiedene Protein-Viren-Kombinationen als potenzielle Ansatzpunkte für Hemmstoffe zu testen." Die Studie wurde im Rahmen des Forschungsverbunds ,,SARS" im Auftrag des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) durchgeführt. (PloS Pathogens, 27. Oktober 2011)

Seit langem gibt es Breitspektrum-Antibiotika, die zugleich gegen mehrere bakterielle Erreger wirken. Von solchen Wirkstoffen konnten Virologen bislang nur träumen. Denn es fehlen noch Präparate, die gleichzeitig gegen mehrere virale Erreger wirken. ,,Alle bislang erhältlichen antiviralen Medikamente nehmen direkt den Erreger ins Visier", berichtet Professor Christian Drosten, Direktor des Instituts für Virologie des Universitätsklinikums Bonn. ,,Da die Erreger sehr unterschiedlich sind, können diese Präparate nur gegen bestimmte Viren vorgehen." Viren sind aber sehr wandlungsfähig, die Waffen zwischen Erreger und Mensch deshalb sehr ungleich verteilt: Was gegen ein Virus hilft, ist bei einem anderen nutzlos.

Gerade das SARS-Virus, das die Welt im Jahr 2003 an den Rand einer Pandemie brachte, beflügelt nun die Erforschung neuer antiviraler Medikamente. Erst kürzlich trat man den Nachweis an, dass nicht nur chinesische, sondern auch europäische Fledermäuse den SARS-Erreger tragen. ,,Anders als bei der Vogelgrippe kann man diese Wildtiere aber nicht einfach töten, um den Erreger auszurotten", sagt Drosten. ,,Das wäre ökologisch katastrophal, außerdem leben Fledermäuse im Verborgenen." Will man Medikamente auch gegen Erreger entwickeln, die sich ,,noch" in Tierreservoiren befinden, muss man neue Wege gehen.

Die Forscherteams um von Brunn und Drosten haben nun einen Weg gefunden, gleich einer ganzen Virusfamilie die Vermehrung in Körperzellen die Grundlage zu entziehen. Hierzu untersuchten sie, an welche Wirtsproteine die Protein des SARS-Erreger binden. Die Wissenschaftler entdeckten dabei einen zellulären Stoffwechselweg, den nicht nur das SARS-Virus, sondern auch eine ganze Reihe von verwandten Viren bei Mensch und Haustier für die eigene Vermehrung verwendet.

,,Es handelt sich dabei um einen Signalweg, der das Immunsystem steuert", berichtet Drosten. ,,Wir haben einen Ansatz gefunden, wie wir eines der Proteine in dieser Signalkette hemmen können, wodurch die Vermehrung der Viren unterbunden wird." Wirkstoffe, die in diesen Stoffwechselweg eingreifen, haben somit Breitbandwirkung. Damit lassen sich nicht nur der SARS-Erreger, sondern auch eine ganze Palette menschlicher Schnupfenviren und die Erreger von inneren Krankheiten des Huhnes, des Schweins und der Katze in ihrer Vermehrung hemmen. Die Wirtszellen nehmen durch die Proteinblockade keinen Schaden, weil parallel weitere Signalwege existieren, die zur Kompensation einspringen.

Die Hemmung der Virenvermehrung ist kein Zufallstreffer. Die Münchner Wissenschaftler haben eine Methode entwickelt, wie sich systematisch verschiedene Eiweiße als potenzielle Ansatzpunkte überprüfen lassen. ,,Damit sich ein Virus im Körper eines Tieres oder eines Menschen vermehren kann, muss es an ein Protein anhaften", berichtet von Brunn vom Max von Pettenkofer-Institut der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München. ,,Wir haben mit einem automatischen Hochdurchsatzverfahren systematisch verschiedene Protein-Viren-Kombinationen als potenzielle Ansatzpunkte für Hemmstoffe getestet. Damit ist uns gleichzeitig der Beweis gelungen, dass eine breite Suche nach zellulären Ansatzpunkten neue Wirkprinzipien identifizieren kann, die dann auch wirklich einen nachweisbaren Effekt gegen Viren haben.", sagt von Brunn.

Die Wissenschaftler zeigten anhand von Zellkulturen, dass ihr Ansatz funktioniert. ,,Es wird aber noch Jahre dauern bis wir wissen, ob sich diese Ergebnisse auf Therapien für den Menschen übertragen lassen", sagt Drosten. Die Studie zeigt, wie wichtig die Zusammenarbeit in Forschungsverbünden ist. ,,Allein hätte das keines der beteiligten Teams zuwege gebracht", ist Drosten überzeugt. Der SARS-Forschungsverbund vereint unter Drostens Leitung die virologische Kompetenz von zwei tierärztlichen und vier medizinischen Universitätseinrichtungen in Hannover, Gießen, Marburg, Bonn, München und St. Gallen (Schweiz). (Universität Bonn)

Publikation:
The SARS-Coronavirus-Host Interactome: Identification of Cyclophilins as Target for Pan-Coronavirus Inhibitors
Susanne Pfefferle, Julia Schöpf, Manfred Kögl, Caroline C. Friedel, Marcel A. Müller, Javier Carbajo-Lozoya, Thorsten Stellberger, Ekatarina von Dall’Armi, Petra Herzog, Stefan Kallies, Daniela Niemeyer, Vanessa Ditt, Thomas Kuri, Roland Züst, Ksenia Pumpor, Rolf Hilgenfeld, Frank Schwarz, Ralf Zimmer, Imke Steffen, Friedemann Weber, Volker Thiel, Georg Herrler, Heinz-Jürgen Thiel, Christel Schwegmann-Weßels, Stefan Pöhlmann, Jürgen Haas, Christian Drosten, Albrecht von Brunn
PLoS Pathogens, 27. Oktober 2011
doi:10.1371/journal.ppat.1002331

Professor Christian Drosten
Direktor des Instituts für Virologie des Universitätsklinikums Bonn
Tel. 0228/28711055
E-Mail: drosten [a] virology-bonn (p) de

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