Zutritt verboten: Viren den Weg in die Zelle versperren
Die VolkswagenStiftung fördert ein Projekt von UdS, HIPS und HZI zur Entwicklung breit wirksamer antiviraler Wirkstoffe.
Neue breit wirksame Wirkstoffe gegen Viren gelten als ein wichtiger Beitrag zur Pandemievorsorge. Ein Projekt von Alexander Titz, Prof. für Organische und Pharmazeutische Chemie an der Universität des Saarlandes (UdS), und Prof. Christian Sieben, Forschungsgruppenleiter am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI), hat zum Ziel, mit der Entwicklung solcher Wirkstoffe einen bisher fehlenden Baustein der Pandemievorsorge zu schaffen. Dafür wollen die beiden Forscher einen Schritt blockieren, der ganz am Anfang der viralen Infektion steht: das Andocken der Viren an Zuckermoleküle auf der Zelloberfläche. Die VolkswagenStiftung fördert die Entwicklung solcher Inhibitoren nun mit knapp 1 Mio. Euro.
Viele Viren nutzen zelleigene Saccharide, um an die Zelloberfläche zu binden und so die Infektion einzuleiten. Da dieser Schritt eine Gemeinsamkeit verschiedener Viren darstellt, kann er ausgenutzt werden, um breit wirksame antivirale Wirkstoffe zu entwickeln. Ziel des Projekts des Chemikers Alexander Titz und des Biologen Christian Sieben ist es, eine innovative Plattform für die Entwicklung von Vireneintritts-Hemmstoffen zu schaffen – speziell gegen Atemwegsviren und andere Viren mit Pandemierisiko. Dazu zählen unter anderem Influenza A-Viren, SARS-CoV-2 und andere zoonotische Erreger, die aus Tieren auf den Menschen überspringen können.
Die Forscher und ihre Teams setzen dabei auf eine innovative Strategie: Sie entwerfen Moleküle, Sialomimetika, die die natürlichen Saccharidstrukturen auf der Oberfläche menschlicher Zellen nachahmen. Diese Glykokalyx genannte Struktur, ist entscheidend für die Infektion vieler Viren. Insbesondere Sialinsäuren an der Zelloberfläche dienen Influenza- und Coronaviren als Ankerpunkte für die Infektion. Die Forscher wollen diese Bindung gezielt stören, indem sie Moleküle entwickeln, die sich besser an die Virusproteine heften als die natürlichen Zuckerketten. So sollen die Bindeproteine der Viren blockiert und damit die Zellbindung gestört werden. In der ersten Förderperiode der VolkswagenStiftung haben sie bereits vielversprechende Wirkstoffkandidaten identifiziert, die sie nun weiter optimieren wollen.
Ein Schlüssel zum Schutz gegen viele Viren
„Nur gegen wenige Viren sind bisher spezifische Medikamente verfügbar. So etwas wie Breitbandantibiotika gibt es gegen Viren nicht“, sagt Prof. Alexander Titz, der auch eine Forschergruppe am Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS), einem Standort des HZI in Kooperation mit der UdS, leitet und Wissenschaftler im Deutschen Zentrum für Infektionsforschung (DZIF) ist. „Wir blockieren den allerersten Schritt der Infektion und das bei vielen verschiedenen Viren gleichzeitig. Das ist der Schlüssel zu breit wirksamen Therapien.“
„Dank der erneuten Förderung der VolkswagenStiftung können wir einen wichtigen Schritt bei der Entwicklung neuer antiviraler Wirkstoffe machen und zudem das Wissen über die Interaktion zwischen Viren und menschlichen Zellen erweitern“, sagt Prof. Christian Sieben, Leiter der Nachwuchsgruppe „Nanoinfektionsbiologie“ am HZI. „Unser Ziel ist es, eine Wirkstoff-Plattform zu schaffen, die sich neben Influenza- und Coronaviren auch für zukünftige Pandemien mit noch unbekannten Viren nutzen lässt.“
