Die Forschung ist aufgerufen, so schnell wie möglich Medikamente, Impfstoffe und Testmethoden zu entwickeln, um das SARS-Coronavirus-2 zu bekämpfen.

Im Deutschen Zentrum für Infektionsforschung (DZIF) erhalten die Wissenschaftler dafür nun in einem „Fast-Track-Verfahren“ zusätzliche Mittel.

Das Forschungspaket, das die Wissenschaftler im DZIF geschnürt haben, verfolgt ehrgeizige Ziele: Neue Testmethoden zur Diagnose, antivirale Medikamente und ein Impfstoff gegen das Virus stehen auf der Agenda. „Wir sind zuversichtlich, dass wir im DZIF mit unseren Forschungsarbeiten einen bedeutenden Beitrag im Kampf gegen das Virus leisten können“, erklärt Prof. Stephan Becker von der Universität Marburg; er ist der Koordinator des DZIF-Forschungsbereichs „Neu auftretende Infektionskrankheiten“.

Vorbeugung: Impfstoffe basteln sich nicht von selbst

DZIF-Wissenschaftler in München, Marburg und Hamburg nutzen das Know-how, das sie in der Entwicklung eines Impfstoffes gegen ein anderes Coronavirus, das MERS-Coronavirus, gewinnen konnten. Als Vektor fungiert auch in diesem Fall ein modifiziertes und damit harmloses Pockenvirus, das aber nun statt mit MERS-Information mit der genetischen Information für das Oberflächenprotein des SARS-CoV-2 bestückt wird. Als geeignetes Bauteil konnten die Wissenschaftler das Spike-Protein auswählen, das auf der Oberfläche des Virus liegt und dafür sorgt, dass das Virus die menschliche Zelle entern kann.

„Was zunächst nach einer einfachen Bastelarbeit klingt, erfordert eine Menge an akribischer Forschungsarbeit“, erklärt Prof. Gerd Sutter, Virologe an der LMU München. Zunächst müssen die Gene vom Vektor und vom Corona-Spike-Protein synthetisiert werden. Dann gilt es, diese genetischen Bauteile so zusammenzufügen, dass sie zuletzt als rekombinanter Impfstoff verabreicht werden können. Das entstandene Impfvirus soll bei einer Impfung in die Zellen eindringen und dort das Spike-Protein des Virus produzieren und damit die Abwehr der Geimpften stimulieren. Ob das aber funktioniert, muss zunächst in einem Zellmodell getestet werden, später dann in Tiermodellen und am Menschen.

„Genau diese Testsysteme müssen parallel entwickelt werden“, ergänzt Prof. Stephan Becker von der Universität Marburg. „Auch das machen wir jetzt im DZIF.“ Welche Antikörper werden im Tiermodell und später im Menschen gebildet? Reicht die Menge an Antikörpern aus, um vor dem Virus zu schützen und wie lange kann ein solcher Impfstoff schützen? Im Universitätsklinikum Eppendorf werden unter der Leitung von Prof. Marylyn Addo parallel dazu bereits Bioproben von Patienten analysiert, um die Immunantwort des Körpers genauer zu bestimmen. Wichtige Untersuchungen, die den Weg zu einem effektiven Impfstoff ebnen. „Anfang 2021, so der derzeitige Plan, sollte ein Impfstoff im Tiermodell funktionieren“, hofft Addo. Die klinische Prüfung wird von Prof. Marylyn Addo vom Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) geleitet werden. Sie hat bereits maßgeblich an der Entwicklung des Ebola- und des MERS-Impfstoffs mitgewirkt, für den die klinischen Prüfungen noch im Gang sind.

Behandlung: Medikamente für den Ernstfall

Schneller als ein neuer Impfstoff könnte die Entwicklung von antiviralen Medikamenten gehen. Die In-vitro-Assays und Tiermodelle, die die Wissenschaftler entwickeln, dienen auch als Grundlage für das Testen von antiviralen Substanzen. Insbesondere Wirkstoffe, die bereits für andere Indikationen zugelassen sind, sind Hoffnungsträger für zeitnahe Einsätze.

Diagnose: Schnell und sicher testen

Der erste Test gegen SARS-CoV-2 wurde von DZIF-Wissenschaftlern an der Charité – Universitätsmedizin Berlin kurz nach dem Ausbruch in China im Januar 2020 entwickelt. Prof. Christian Drosten und seinem Team gelang es, auf Grundlage der genetischen Information des Virus einen Test auf Basis der PCR (Polymerase-Ketten-Reaktion) zu entwickeln, der derzeit weltweit eingesetzt wird. Nun geht es darum, die Testmethoden zu verfeinern und neue Tests zu entwickeln und zu validieren, mit denen auch die Immunantwort im Körper des Menschen bestimmt werden kann. „Nur wenn wir wissen, was im Körper eines Patienten passiert, wird eine Impfstoffentwicklung möglich“, erklärt Drosten.