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Chemiker entwickeln neue Verbindungen, die Viren vereiteln – blockieren die Replikation von Coronavirus

Coronavirus Blocking Compound Concept

Forscher haben im Labor Verbindungen entwickelt, die die Replikation von COVID-19-ähnlichen Coronaviren sowie anderen krankheitsverursachenden Viren blockieren.

Neue Verbindungen blockieren die Replikation mehrerer Viren, einschließlich Coronavirus.

Laut einem Bericht der Weltgesundheitsorganisation vom 26. Februar hat das Wuhan-Coronavirus mehr als 81.000 Menschen befallen und seit den ersten Fällen in Wuhan, China, im Dezember 2019 über 2.700 Todesfälle verursacht. Jetzt berichten Forscher in ACS Journal of Medicinal Chemistry haben im Labor Verbindungen entwickelt, die die Replikation ähnlicher Coronaviren sowie anderer krankheitsverursachender Viren blockieren. Die Verbindungen wurden noch nicht an Menschen getestet.

Das Wuhan Coronavirus, auch bekannt als COVID-19, SARS-CoV-2 oder 2019-nCoV ist ein enger Verwandter des schweren akuten respiratorischen Syndroms (SARS), das 2003 einen Ausbruch verursachte (SARS-CoV-1), sowie des Virus der Atemwegserkrankungen im Nahen Osten (MERS-CoV), die 2012 aufgetreten sind. Alle diese Viren verursachen grippeähnliche Symptome und häufig Lungenentzündung. Es wurden jedoch keine wirksamen Behandlungen entwickelt, teilweise weil die relativ geringe Anzahl von Fällen keine großen Ausgaben von Pharmaunternehmen rechtfertigte. Hong Liu, Rolf Hilgenfeld und Kollegen stellten sich eine mögliche Lösung in Form von Breitband-Antiviren-Medikamenten vor, die auf alle Coronaviren sowie Enteroviren abzielen – von denen einige Erkrankungen wie Erkältungen verursachen. Hand-, Maul- und Klauenseuche; und die “Sommergrippe”. Alle diese Viren teilen ein ähnliches Protein-schneidendes Enzym, das als “Hauptprotease” bei Coronaviren und als “3C-Protease” bei Enteroviren bezeichnet wird und für die Virusreplikation essentiell ist.

Die Forscher untersuchten die Röntgenkristallstrukturen der Proteasen und stellten dann eine Reihe von α-Ketoamidverbindungen her, von denen vorhergesagt wurde, dass sie genau in die aktiven Zentren der Enzyme passen und deren Funktion beeinträchtigen. Durch Testen der Moleküle im Reagenzglas und in menschlichen Zellen in Petrischalen identifizierten sie einen vielseitigen Inhibitor, der mehrere Coronaviren und Enteroviren blockierte, einschließlich SARS-CoV-1. Ein anderes Molekül zeigte eine sehr starke Aktivität gegen MERS-CoV mit mäßiger Aktivität gegen die anderen Viren. Da die Hauptproteasen von COVID-19, MERS-CoV und SARS-CoV-1 sehr ähnlich sind, werden die Inhibitoren höchstwahrscheinlich eine gute antivirale Aktivität gegen das Wuhan-Coronavirus zeigen, sagen die Forscher. Ihr nächster Schritt wird darin bestehen, die Inhibitoren in Kleintiermodellen von Krankheiten zu testen.

Referenz: „α-Ketoamide als Breitbandinhibitoren der Coronavirus- und Enterovirus-Replikation: Strukturbasiertes Design, Synthese und Aktivitätsbewertung“ von Linlin Zhang, Daizong Lin, Yuri Kusov, Yong Nian, Qingjun Ma, Jiang Wang und Albrecht von Brunn , Pieter Leyssen, Kristina Lanko, Johan Neyts, Adriaan de WildeEric J. Snijder, Hong Liu und Rolf Hilgenfeld, 11. Februar 2020, Journal of Medicinal Chemistry.
DOI: 10.1021 / acs.jmedchem.9b01828

Die Autoren bestätigen die Finanzierung durch das SILVER-Projekt der Europäischen Kommission, das Deutsche Zentrum für Infektionsforschung und die Nationale Naturwissenschaftliche Stiftung Chinas.