Sie könnten sich in Zukunft vor Erkältungen schützen
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Wiener Forscher haben herausgefunden, wie Viren daran gehindert werden können, sich in menschlichen Zellen zu vermehren.
Das Paar ist erkältet, das Kind hat Halsschmerzen. In Zukunft könnte es möglich sein, sich mit Nasensprays vor einer Erkältung oder einem schweren Atemwegsinfekt zu schützen. Der Schlüssel hier ist, die Replikation des Virus in den Zellen zu hemmen.
Gelangen die weltweit verbreiteten Rhinoviren, die häufigste Ursache einer Erkältung, in den menschlichen Körper, heften sie sich an Zellen und vervielfältigen ihre Erbinformation. Da Parasiten jedoch keinen eigenen Stoffwechsel haben, sind sie zur Vermehrung vollständig auf ihre Wirtszelle angewiesen.
„Dazu brauchen sie unterschiedliche Bausteine wie Proteine, Nukleotide oder Zuckermoleküle“, sagt Guido Gualdoni vom Biotechnologieunternehmen G.ST Antivirals, einem Spin-off der Medizinischen Universität Wien, zum Zukunftsgebiet. Sie entnehmen sie den Zellen und vermehren sich in wenigen Stunden millionenfach. „Da dies ein sehr energetischer Prozess ist, zwingen sie die Zellen dazu, viel Zucker aufzunehmen“, ergänzt der Experte.
Neues Nasenspray
Jedes Jahr leiden Millionen von Menschen an einer Erkältung. Parasiten können aber auch schwerwiegendere Atemwegserkrankungen wie Asthma oder COPD (chronisch obstruktive Lungenerkrankung) begünstigen. Medikamente gegen die Vermehrung von Viren sind noch mangelhaft.
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Gemeinsam mit Johannes Stöckl, Mitbegründer von G.ST Antivirals, will Gualdoni mit einem Nasenspray den Einsatz von Zucker und damit die Vermehrung des Virus verhindern. Es enthält einen synthetischen Stoff namens 2-Desoxyglukose (2-DG), dessen Wirkung der natürlichen Glukose entspricht. „2-DG ist ein gefälschter Zucker, ähnlich der uns bekannten Glukose“, sagt Gualdoni.
Es wird in der Zelle nicht weiter verarbeitet. „Dadurch können die Viren diesen energieaufwändigen Prozess nicht mehr durchführen und verhungern in der Zelle.“
Hoffnung auf COVID-19
Das Nasenspray befindet sich derzeit in der klinischen Phase I und wird am AKH Wien auf Verträglichkeit getestet. „Was wir als nächstes testen wollen, ist die klinische Wirksamkeit gegen Rhinoviren“, sagt Gualdoni. Diese klinische Phase II soll nächstes Jahr beginnen. Das Produkt soll frühestens 2025 verfügbar sein.
Wichtigste Zielgruppe sind laut Gualdoni Menschen mit vorbestehenden Atemwegserkrankungen. „Aber unser Ziel wäre es, dass jeder, der sich vor einer Atemwegserkrankung schützen möchte, das Spray nutzen kann“, sagt er.
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Die erste Sprühvariante wird wahrscheinlich vorbeugend oder bei engem Kontakt zu einer Person mit einer Atemwegsinfektion, einschließlich Corona, angewendet. Warum: 2-DG hat sich auch gegen andere Viren als wirksam erwiesen. Die Wirksamkeit von COVID-19 wird weiter untersucht. In einem weiteren Schritt wird analysiert, wie das Spray wirkt, wenn jemand bereits krank ist.
Langer Entwicklungsweg
„Die ersten Experimente zu dem Thema haben wir 2011/2012 im Rahmen einer Forschungskooperation zwischen mir und Johannes Stöckl durchgeführt“, sagt Gualdoni. 2019 gründeten die beiden Forscher schließlich das Biotech-Unternehmen.
Es ist ein hervorragendes Beispiel dafür, wie die Entwicklung von Medizinprodukten viel Zeit, aber auch Ressourcen in Anspruch nimmt. Für den gesamten Entwicklungszyklus von Innovationen im Bereich Life Sciences gibt es jedoch eine Förderung durch die Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft (FFG).
Forschungs- und Entwicklungsprojekte sowie klinische Studien können im Rahmen der Ausschreibung „Austrian Life Sciences“ 2022 gefördert werden. Die Höchstgrenze für Unternehmensprojekte beträgt 500.000 Euro, für klinische Studien 1.000.000 Euro. Die Leitprojekte werden mit maximal 4.000.000 Euro gefördert. Das Gesamtbudget beträgt 31 Millionen Euro. Einreichungen sind bis zum 29. Dezember 2022 möglich.
Diese Reihe erscheint redaktionell unabhängig mit finanzieller Unterstützung der Forschungsförderungsgesellschaft (FFG).
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Forscher in Glasgow haben kürzlich beobachtet, wie sich zwei Viren zu einem einzigen Hybridvirus verbinden. Dies sind Influenza A und Human Respiratory Syncytial Virus (RSV). Diese Viren stammen aus 2 völlig unterschiedlichen Familien und haben sich in Bezug auf Genom und externe Proteine zusammengeschlossen.
Laut dem Virologen und Studienautor Pablo Murcia war diese Art von Hybridvirus noch nie zuvor beschrieben worden. Unter dem Mikroskop ähnelt es dem Fuß eines Geckos. RSV bildet die Beine und das Influenza-A-Virus bildet die Zehen.
Übertragung
Das Hybridvirus wurde während eines Laborexperiments entdeckt. Dieser wollte die Wechselwirkungen zwischen Viren während einer Infektion untersuchen. Dies soll unter anderem helfen, das Verhalten und die Übertragung von Krankheitserregern besser zu verstehen. Tests wurden mit menschlichen Lungenzellen durchgeführt.
Unter anderem wurde festgestellt, dass Influenza A nicht nur eine größere Anzahl, sondern auch ein breiteres Spektrum menschlicher Zellen infiziert, wenn die beiden Viren zusammenarbeiten. Das Hybridvirus breitete sich auch in jenen Zellen aus, denen Influenza-Rezeptoren fehlten.
Dies könnte dazu führen, dass Influenza A näher an die Lunge gelangt und schwere Infektionen verursacht. Das Experiment war jedoch auf eine Laborumgebung beschränkt.