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Obwohl die steigenden Impfquoten hierzulande Hoffnung bringen, gibt die Immunflucht der neuen Corona-Varianten Grund zur Sorge. Damit rückt die Suche nach einer wirksamen Therapie gegen die Erkrankung COVID-19 wieder in den Vordergrund. Bisherige Behandlungsansätze beschränkten sich meist auf antivirale oder antientzündliche Medikamente. Doch ein Forschungsteam aus den USA verfolgt nun einen etwas anderen Ansatz.
Synthetisches Virus soll Infektion verdrängen
Seit eineinhalb Jahren sind Forschende bereits auf der Suche nach etwas, das dem Coronavirus SARS-CoV-2 die Stirn bieten könnte. Wissenschaftler der Pennsylvania State University wollen das Virus daher nun mit den eigenen Waffen schlagen: Ein synthetisch hergestelltes, für den Menschen harmloses Coronavirus soll eine akute Infektion bekämpfen. “In unseren Experimenten zeigen wir, dass das Wildtyp-SARS-CoV-2-Virus tatsächlich die Replikation und Ausbreitung unseres synthetischen Virus ermöglicht und damit seinen eigenen Rückgang effektiv fördert”, sagte Marco Archetti, Professor für Biologie an der Penn State. “Eine Version dieses synthetischen Konstrukts könnte als selbstfördernde antivirale Therapie für COVID-19 eingesetzt werden.”
Defekte Genome wie Parasiten für Corona
Wenn ein Virus eine Zelle befällt, übernimmt es die Kontrolle über die Produktionsstätten, sodass nur noch Virusmaterial hergestellt wird. So repliziert die Wirtszelle das Virus und immer mehr Zellen des Körpers werden infiziert. “Defective interfering” (DI) Viren hingegen haben große Lücken in ihrem Genom, die sie daran hindern, sich normal zu replizieren und zu verbreiten. Treffen sie aber auf Zellen, die mit dem Wildtyp infiziert sind, übernehmen die defekten Viren die Replikationsmechanismen. Auf diese Weise kann es das Wachstum des COVID-19 verursachenden Erregers behindern, erklärt Archetti. “Diese defekten Genome sind wie Parasiten des Wildtyp-Virus“, so der Forscher. Hinzu kommt, dass die synthetischen SARS-CoV-2 Viren sich schneller verbreiten können. “Aufgrund der kürzeren Länge ihrer Genome als Folge der Auslassungen können DI-Genome in co-infizierten Zellen schneller replizieren als Wildtyp-Genome und den Wildtyp schnell verdrängen”, erklärt Archetti.
Dreimal so schnelle Verbreitung
Für ihre Studie, welche kürzlich im Fachblatt “PeerJ” erschien, kreierten die Wissenschaftler kurze, synthetische DI-Genome aus Teilen des Wildtyps von SARS-CoV-2. Diese gaben sie zu Primatenzellen, die bereits mit SARS-CoV-2 infiziert waren. Im weiteren Verlauf des Experiments beobachteten sie dann die Mengen an Wildtyp- und DI-Genom in den Zellen. Dabei zeigte sich, dass sich die Viruslast des Wildtyps innerhalb von nur 24 Stunden um die Hälfte reduzierte. Außerdem stellten die Forschenden fest, dass sich das synthetische Virus dreimal so schnell verbreitete wie der Wildtyp. Eine vollständige Beseitigung des COVID-19 verursachenden Virus sei allerdings nicht zu erwarten, erklärt Archetti. Da das DI-Virus den Wildtyp auslöscht, aber gleichzeitig auf ihn angewiesen ist, um zu überleben, führt der Rückgang der Viruslast gleichzeitig zu einer Reduktion des synthetischen Virus.
Viruslast um bis zu 95 Prozent reduziert
Um das Potential der neuartigen COVID-19-Therapie zu bestätigen, müssen weitere Experimente folgen. So schlägt Forscher Archetti vor, die Versuche mit menschlichen Lungenzellen, sowie den neuen Varianten des Coronavirus zu wiederholen. Außerdem müsse noch ein Verabreichungsweg gefunden werden. Hier arbeitet das Forschungsteam jedoch bereits an vielversprechenden Methoden, erklärt die Universität in einer Pressemitteilung: In bisher unveröffentlichten Experimenten zeigten die Wissenschaftler, dass Nanopartikel als Vektoren zu einer Reduktion des Virus um 95 Prozent in nur 12 Stunden führten. “Mit etwas zusätzlicher Forschung und Feinabstimmung könnte eine Version dieses synthetischen DI als selbsterhaltendes Therapeutikum für COVID-19 eingesetzt werden”, so Archetti.
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