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Lernen von Tierärzten im Kampf gegen COVID-19

Die COVID-19-Krise zeigt, dass kaum Anstrengungen unternommen werden, um Behandlungen und Impfstoffe zu finden. Eine der in Betracht gezogenen Linien ist das Testen von Arzneimitteln, von denen gezeigt wurde, dass sie gegen andere Viren wirksam sind. Aus diesem Grund ist es interessant zu wissen, dass Katzen an Krankheiten leiden, die durch Coronavirus verursacht werden, von denen einige tödlich sind, wie z. B. infektiöse Katzenperitonitis (FIP oder FIP auf Englisch). Was ist, wenn die Medikamente, die es bekämpfen, auch dazu dienen, die durch das Coronavirus beim Menschen verursachte Krankheit zu heilen?

Forscher, die bei Haustieren tödlich sind, entwickeln seit vielen Jahren Mittel zur Vorbeugung und Heilung dieser Krankheit. Zum Beispiel gibt es einen Nasenimpfstoff (den Typ, den wir in einem früheren Artikel beschrieben haben), der durch eine große Feldstudie validiert wurde. Obwohl es unter Tierärzten immer noch Kontroversen über seine Wirksamkeit gibt.

PIF ist selten (betrifft 1 von 5.000 Katzen). Aufgrund seiner Schwere und Letalität sollten jedoch antivirale Behandlungen untersucht werden. Unter ihnen die, die uns in diesem Artikel betrifft.

Wie ist ein Antivirusmittel für ein Coronavirus konzipiert?

Ein Coronavirus vermehrt sich innerhalb von Zellen unter Verwendung von Zellmaschinerie und wirkt daher als “Parasit”. Insbesondere ist das Virus, das PIF produziert, auch ein Coronavirus (FCoV genannt) und verwendet ein in seiner RNA kodiertes Protein zur Invasion.

Dieses Protein wird anfänglich in einer langen, nicht funktionellen Form hergestellt, die als “Polypeptid” bekannt ist. Um zu arbeiten, muss es zuerst mit einer Art Schere, einer Protease namens Mpro, geschnitten werden. Eines der Stücke, die aus dem Schnitt resultieren, ist das Protein des Virus, das es ihm ermöglicht, sich zu vermehren. Nun, diese Protease ist ein ideales “Ziel”, um ein antivirales Medikament zu entwickeln. Wenn die Protease nicht funktioniert, kann sich das Virus nicht vermehren, es kann keine Infektion verursachen und der Patient wird geheilt.

Schema des Replikationszyklus von SARS-CoV-2 (analog zu dem von FCoV) und Papier von Mpro, veröffentlicht von Zhu et al. Übersetzt und angepasst von Mercedes Jiménez.

Wie funktioniert Katzenmedizin?

Es gibt ein Medikament vom Typ „Proteaseinhibitor“ namens GC376, das bei Katzen wirkt und in 50% der Fälle PIF heilt. Angesichts der hohen Letalität der Krankheit sind diese Ergebnisse nicht zu vernachlässigen.

Arzneimittel wie GC376 binden an das therapeutische Ziel, in diesem Fall das SARS-CoV-2-Mpro-Protein, und hemmen dessen Funktion. Das Gleichnis, mit dem auf einfache Weise die Ziel-Protein-Wirkstoff-Vereinigung erklärt werden kann, ist das Vorhängeschloss und sein Schlüssel. Es gibt nur einen Schlüssel, der ein bestimmtes Vorhängeschloss öffnet. Ähnliches passiert mit Proteinen: Nur einige Medikamente können ihre Aktivität hemmen, indem sie an eine Schlüsselstelle für die Proteinfunktion binden und das Schloss “schließen”.

Im Fall von Mpro ist diese Stelle der Teil, der das nicht funktionierende lange Protein schneidet, das wir im vorherigen Abschnitt erwähnt haben. Somit interagiert GC376 mit einer Schlüsselaminosäure des aktiven Zentrums von Mpro und verhindert, dass es schneidet.

Funktionsschema der Mpro-Protease und Mechanismus des Inhibitors GC376. Übersetzt und angepasst von Vuong et al. von Nuria Campillo und Mercedes Jiménez.

Neupositionierung von Medikamenten

Die Entwicklung eines Arzneimittels ist ein langer und teurer Prozess. Die durchschnittlichen Kosten werden auf etwa 1,3 Milliarden Dollar und die Arbeitszeit zwischen 12 und 15 Jahren geschätzt, mit einer sehr geringen Erfolgsquote. Pharmaunternehmen suchen nach anderen Strategien, um diese Zahlen zu reduzieren und die Erfolgsquote zu erhöhen.

Eine dieser Strategien ist die Neupositionierung von Medikamenten. Aber woraus besteht es? Weder mehr noch weniger als bei der Identifizierung neuer Verwendungen bekannter Arzneimittel, die bereits verwendet werden oder verwendet wurden und daher als sicher bekannt sind. Auf diese Weise ist es möglich, sowohl die Zeit als auch die wirtschaftlichen Investitionen zu reduzieren, da das Medikament, sobald es identifiziert ist, direkt in klinischen Phasen untersucht wird.

Angesichts der Gesundheitskrise von COVID-19 und des Wissens, dass die Entwicklung von Impfstoffen lange dauert, kam eine kanadische Gruppe auf die Idee, das Medikament GC376 mit SARS-CoV-2 zu testen.

Könnte es zur Behandlung von COVID-19 verwendet werden?

Wir haben immer noch Glück. In der kürzlich in Nature Communications veröffentlichten Studie dieser Gruppe zeigen die Forscher, dass das Medikament auch die Replikation von SARS-CoV-2 in einer Affenzelllinie hemmt. Dieses Ergebnis ist eine sehr gute Nachricht, da wir wissen, dass das Medikament bei Tieren wirkt, und als nächstes klinische Studien bei Menschen durchführen müssen.

Aktuelle Nachrichten über klinische Studien mit COVID-19-Impfstoffen haben uns auf unsere Website gebracht. Es kann länger dauern, als wir dachten, um einen Impfstoff mit nachgewiesener Wirksamkeit zu erhalten. Studien wie die von uns beschriebene präsentieren eine neue und vielversprechende Arbeit: Entwicklung antiviraler Gemische zur Behandlung von COVID-19 bei Patienten, bei denen die Krankheit als tödlich angesehen wird. Tierärzte mussten uns in all dem etwas beibringen!


Die Autoren beteiligen sich am vom CSIC finanzierten BIFISO-Projekt PIE CSIC-COV19-027 zur Bekämpfung von COVID-19 im Rahmen des PTI Salud Global.


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