Den BESTEN NEBENDARSTELLER für die Behandlung von COVID-19 ins Visier nehmen

Das neue Coronavirus, das unter dem Namen SARS-COV-2 in unser Leben trat und gegen das wir seit einiger Zeit kämpfen, verursacht die Erkrankung COVID-19 und gefährdet damit unabhängig vom Alter das Leben von Millionen Menschen. Für Wissenschaftler, die die Krankheit verstehen und verhindern wollen, ist die Aufklärung des viralen Lebenszyklus äußerst wichtig. Die Wissenschaft untersucht mit aller Kraft die Aktivität des Virus auf zellulärer Ebene. Antworten auf Schlüsselfragen verschaffen uns große Vorteile bei der Entwicklung von Impfstoffen und Medikamenten: An welche Zellen unseres Körpers kann sich das neue Coronavirus anheften, welche Rezeptoren erkennt es dabei und welche Vorgänge laufen nach dem Zelleintritt nacheinander ab? Wenn wir diese Punkte verstehen und erklären, können wir Medikamente entwickeln, die lebenswichtige Funktionen des Virus hemmen, und mögliche Schäden im menschlichen Körper abschätzen.

Die Eintrittspforte: ACE2-Rezeptoren

Zu den frühesten Erkenntnissen über das neue Coronavirus gehört seine Eintrittspforte. Erste Studien kurz nach seiner Identifizierung zeigten, dass SARS-COV-2 an spezielle Oberflächenrezeptoren der zu infizierenden Zellen bindet, die wir ACE2 (Angiotensin Converting Enzyme 2) nennen. So entgeht es unseren Immunzellen und gelangt in die Zelle. Weil unser Immunsystem dem Virus noch nie begegnet ist, erkennt es dieses nicht und kann keine vorbereitete Antwort bilden; es weiß gewissermaßen nicht, was es tun soll…

Bekannt war, dass SARS-CoV-1, ein anderes Coronavirus und der Erreger der 2002 aufgetretenen Krankheit SARS (schwere akute Atemwegsinsuffizienz), dieselbe Eintrittspforte nutzt. Vergleichende Versuche zeigten jedoch, dass das neue Coronavirus 10 Mal stärker an ACE2-Rezeptoren binden kann. Daher gehören Zellen mit vielen ACE2-Rezeptoren auf ihrer Oberfläche und die entsprechenden Organe – Lunge, Herz, Nieren, Gefäße und Darm – zur Risikogruppe für einen Befall. Unser Organ mit den meisten ACE2-Rezeptoren ist die Lunge.

Der beste Nebendarsteller: Codename TMPRSS2

Eine Gruppe unserer Enzyme hilft dem Spike-Protein (Stachelprotein, S-Protein), dem Anheftungsarm des Virus, an ACE2-Rezeptoren unserer Zellen zu binden und in die Zelle einzudringen: die Serinproteasen. Die spezielle Gruppe, die SARS-COV-2 unterstützt, heißt „Serinprotease TMPRSS2“. TMPRSS2 wirkt grundsätzlich als spaltendes Enzym. Indem es das virale S-Protein spaltet, ermöglicht es die Verschmelzung von Virus- und Wirtszellmembran. Der Nachweis dieses Enzyms und die genaue Aufklärung des Eintrittsmechanismus in jüngsten Studien führten zu neuen Fragen: „Welche unserer Zellen besitzen sowohl ACE2-Rezeptoren als auch das Enzym TMPRSS2?“ und „Können wir verhindern, dass das Virus in unsere Zellen eindringt, wenn wir die Funktion von TMPRSS2 hemmen?“

Die weiterführenden Untersuchungen zu diesen Fragen zeigten, dass Zellen mit sowohl dem Enzym ACE2 als auch dem Enzym TMPRSS2 nur in einem recht begrenzten Bereich vorkommen. Es handelt sich hauptsächlich um spezialisierte Zellen des Atmungs- und Darmsystems. Dazu zählen Becherzellen, deren Hauptaufgabe die Schleimsekretion ist und die in weiten Teilen des Atmungssystems vorkommen; Typ-2-Pneumozyten in der Lunge, die die wichtige Substanz Surfactant abgeben; sowie eine spezielle Untergruppe der Enterozyten im Dünndarm, die Nährstoffe aufnehmen. Da diese Zellen ACE2 und TMPRSS2 gemeinsam besitzen, gelten sie als die wahrscheinlichsten und empfindlichsten Wirtszellgruppen des Virus.

Ein Wirkstoff gegen TMPRSS2

Es fehlt ein Medikament, das die rasche Vermehrung des SARS-COV-2-Virus nach dem Eintritt in unseren Körper und sein weiteres Vordringen durch Anheften an Zellen aufhält und die Verschlechterung der Krankheit verlangsamt. Dies führt dazu, dass dieses hoch ansteckende Virus täglich neue Fälle mit zunehmend tödlichem Ausgang verursacht. Auch das für den Zelleintritt entscheidende Enzym TMPRSS2 ist daher ein Ziel intensivierter Wirkstoffforschung und der untersuchten Moleküle.

Ein aktueller Artikel einer in Deutschland arbeitenden Forschergruppe in Cell berichtete über die Wirksamkeit des klinisch verwendeten Proteasehemmers „camostat mesylate“, der das Enzym TMPRSS angreift. Bei Tests an aus Patienten isolierten SARS-COV-2-Viren habe das Molekül den Eintritt des Virus in Zellen blockiert. Zu den wichtigen Ergebnissen gehört auch, dass Camostat mesylate bei infizierten Menschen das Entstehen von COVID-19 verhindern könnte und deshalb klinisch erprobt werden sollte. Klinische Studien wurden begonnen, um die Eignung dieses in Japan bereits zur Behandlung der Pankreatitis (Bauchspeicheldrüsenentzündung) zugelassenen Moleküls für COVID-19 zu prüfen.

Camostat mesylate und die ersten COVID-19-Studien am Menschen

Die ersten Versuche an der Universität Aaruhus im dänischen Aaruhus begannen am 31. März 2020. Das dort in Phase-I- und Phase-II-Studien untersuchte Molekül Camostat mesylate soll randomisiert an etwa 180 Patienten getestet werden. Die frühen Ergebnisse sowie Langzeitbefunde dieser klinischen Studie werden für Dezember 2020 erwartet. Wir hoffen, dass sie vielen Patienten nützliche Ergebnisse bringen wird.

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