Blütenfarbstoff als Heilmittel gegen Covid-19? Naturstoffbasierte Therapieansätze erforscht

Seit dem Ausbruch der Coronapandemie erforschen Mediziner potenzielle Behandlungsansätze, um schweren Krankheitsverläufen effektiv entgegenzuwirken. Dennoch konnte sich bislang keine bewährte antivirale Behandlung gegen SARS-CoV-2 etablieren. Im Bereich der natürlichen Wirkstoffe gelang Forschern nun allerdings ein bedeutender Durchbruch.

Flavonoide als Behandlungsgrundlage

Im Rahmen der Therapieforschung fokussieren sich Mediziner nicht nur auf die Prüfung und Weiterentwicklung herkömmlicher antiviraler Präparate, sondern auch auf die Untersuchung vielversprechender neuer Wirkstoffe. Eine derartige Novität im Kampf gegen Covid-19 stellen Flavonoide dar. Hierbei handelt es sich um eine Untergruppe der Polyphenole, welche in der Natur vor allem als Blütenfarbstoffe zum Einsatz kommen. Angesichts der zahlreichen anti-infektiösen Merkmale dieses Naturstoffs entdeckte die Chemikerin Prof. Monika Mazik von der Technischen Universität Freiberg das therapeutische Potenzial der Blütenfarbstoffe. In Kombination mit fünf weiteren, sicheren, kostengünstigen Wirkstoffen könnte dieses natürliche Präparat eine zentrale Grundlage für die Behandlung einer Corona-Infektion und diverser bakterieller sowie viraler Co-Infektionen bilden.

Pathogene Erreger eingedämmt

„Insbesondere ein Naturstoff aus der Gruppe der Flavonoide hat das Potenzial sowohl das humane ACE2 (Angiotensin-konvertierende Enzym 2) als auch das virale Protein 3CLpro (3-Chymotrypsin-ähnliche Protease) sowie andere virale Proteine zu hemmen“, erläutert Prof. Mazik. Auf diese Art und Weise könne der Naturstoff in unterschiedliche Abschnitte des viralen Lebenszyklus der SARS-CoV-2-Viren intervenieren und potenziellen Virusmutationen vorbeugen. ACE2 wird in erster Linie von Lungenzellen produziert und zeigt sich an der Zelloberfläche – hier kann es als Eintrittspforte für SARS-CoV-2-Viren dienen. 3CLpro ist ein Bestandteil des Polyproteins der Coronaviren, welches sich im Rahmen der Virusreplikation in der Wirtszelle bildet.

Vertiefende Forschungsprojekte geplant

„Die bemerkenswerte Wirksamkeit des Flavonoids gegenüber einer ganzen Reihe von bakteriellen und viralen Erregern sowie die zahlreichen Literaturhinweise auf die positiven, synergistischen Auswirkungen auch der anderen fünf Komponenten bezüglich des Verlaufs von SARS-CoV-2-Infektionen machen diese einfache Kombinationstherapie zu einem vielversprechenden und attraktiven Therapieansatz für SARS-CoV-2-Infektionen“, ergänzt die Expertin. Im Zuge vertiefender Forschungsprojekte sind nun weitere Untersuchungen geplant, in denen sowohl die prophylaktische als auf die therapeutische Effektivität des Therapieansatzes näher unter die Lupe genommen werden.

Gestärkte Immunreaktion durch Enzymblockade

Das Potenzial natürlicher Wirkstoffe gegen Covid-19 wurde auch im Rahmen einer internationalen Studie belegt. Hierbei legten die Experten das Augenmerk auf jene Substanzen, welche sich an zentrale Enzyme für die Virusreproduktion binden und diese somit blockieren. Ein Schlüsselenzym in diesem Kontext bildet das Papain-like Protease (PLpro). Sobald es blockiert ist, wird die Zusammensetzung neuer Viruspartikel in den betroffenen Zellen unterbunden. „Können wir PLpro blockieren, können wir auch die Immunantwort der Zelle verstärken“, erklärt Studienautorin Vasundara Srinivasan.

Phenole als Hoffnungsträger

Im Rahmen zahlreicher Untersuchungen analysierten die Mediziner 500 Substanzen der britischen Karachi Library of Natural Compounds. Die Experten verifizierten, ob die Stoffe sich an die Papain-like Protease des neuartigen Coronavirus binden. Im Zuge dessen vermischten die Forscher PLpro mit jeder der 500 natürlichen Substanzen in einer Lösung. Dank spezieller Röntgenuntersuchungen konnte anschließend die Bindung an das Enzym evaluiert werden. Die Mediziner kreierten ein dreidimensionales Modell des Enzyms mit atomarer Auflösung und untersuchten, ob und wo sich eine Substanz an das Enzym bindet. Drei Phenole stellten sich hierbei als besonders vielversprechend heraus – Hydroxybenzaldehyd (HBA), Hydroxyethylphenol (YRL) sowie Methyldihydroxybenzoat (HE9). Während HE9 aus der Studentenblume Tagetes patula gewonnen wurde, entnahmen Forscher die YRL-Substanz aus dem Hennastrauch. HBA konnte aus dem Kupferblatt Acalypha torta isoliert werden. „Ob und wie ein Coronamittel auf Grundlage dieser Phenole entwickelt werden kann, wird jetzt weiter untersucht“, konkludiert Studienleiter Christian Betzel.