Zwei schnelle Chancen gegen SARS-CoV-2? Schwacher Impfstoff auf SARS-Basis, Off-Label-Hemmstoff aus Pankreatitis-Therapie
Original Titel:
SARS-CoV-2 Cell Entry Depends on ACE2 and TMPRSS2 and Is Blocked by a Clinically Proven Protease Inhibitor
MedWiss – Eine Untersuchung der Eintrittspunkte des neuen SARS-CoV-2-Virus in Lungenzellen zeigte zwei mögliche Waffen gegen das neue Virus auf. Einmal einen Hemmstoff, Camostat-Mesylat, gegen die Bindung des Virus an die Wirtszellen, und schließlich einen, wenn auch nicht optimalen, Impfstoff auf Basis des SARS-Virus. Die Arbeit ist eine Zellstudie, wird also nun auch im Menschen getestet werden müssen. Da der Wirkstoff bereits als Medikament in manchen Ländern zugelassen ist und Impfstoffe gegen SARS bereits bekannt sind, könnte das relativ schnell gehen.
Bei der Suche nach Wirkstoffen gegen den neuen Coronavirus wird besonders untersucht, wie der Virus Eingang in unsere Körperzellen, speziell in die Lunge, findet und ob es Möglichkeiten gibt, dieser Tür einen Riegel vorzuschieben. Dabei hilft es, den SARS-Virus schon sehr gut untersucht zu haben. Die verschiedenen Arten von Coronaviren nutzen ein sogenanntes Spike-Protein, um ihren Eintritt in die Zellen zu ermöglichen. Sie müssen dabei an die Zelloberfläche, genauer an einen Rezeptor für das Spike-Protein, binden. Anschließend müssen sich Virushülle und Zellmembran verbinden. Dazu muss eine zelleigene Protease gezielt am Spike-Protein ansetzen. Das ältere SARS-Coronavirus verwendet dazu ACE2 (angiotensin-converting enzyme 2) als Rezeptor auf der Zelloberfläche und die zelluläre Serinprotease TMPRSS2.
Bei dem SARS-Virus wurde gefunden, dass die Verbindung zwischen Spike-Protein und ACE2 ein kritischer Faktor für die Übertragung seiner genetischen Information ist. Das SARS-Virus und der neue SARS-CoV-2 sind sich sehr ähnlich. Ob aber genau diese kritischen Punkte identisch sind und der neue Virus ebenfalls ACE2 und TMPRSS2 verwendet, untersuchten Wissenschaftler nun genauer.
Camostat-Mesylat, ein Inhibitor von TMPRSS2, hemmt Infektion der Lungenzellen
Dazu testeten sie die Angriffsmethode der Viren auf Lungenzellen, indem sie TMPRSS2 mit dem Wirkstoff Camostat-Mesylat hemmten. Diese Substanz konnte sowohl die Bindung des Spike-Proteins von MERS-, SARS- als auch von SARS-2-Viren an Lungenzellen stören. Dabei traten in dieser Zellstudie keine unerwünschten zytotoxschen Effekte auf. Die Substanz reduzierte außerdem signifikant die Infektion eines Lungenzelltyps durch echte Viren des SARS-CoV-2-Typs.
Die Forscher schließen, dass der neue Virus SARS-CoV-2 genauso wie SARS auch TMPRSS2 nutzt, um über das Spike-Protein an Wirtszellen zu binden und in sie einzudringen. Camostat-Mesylat, ein Inhibitor von TMPRSS2, kann somit die Infektion der Lungenzellen mit SARS-CoV-2 inhibieren.
SARS-Antikörper stören auch SARS-CoV-2, wenn auch weniger effektiv
Die Forscher fanden neben diesem potenziellen Wirkstoff allerdings eine weitere relevante Unterstützung gegen SARS-CoV-2. Frühere Arbeiten zeigten bereits, dass genesene SARS-Patienten einen Antikörper gegen das virale Spike-Protein entwickelten. Ob diese Antikörper auch gegen das neue SARS-CoV-2 helfen konnten, untersuchte das Team nun in seiner Zellstudie. Tatsächlich fanden sie, dass das Serum von Patienten, die nach einer Infektion mit dem älteren SARS-Virus genesen waren, konzentrationsabhängig sowohl SARS-Viren als auch SARS-CoV-2 dabei hemmten, neue Zellen zu infizieren. Bei dem neueren SARS-CoV-2 geschah diese Hemmwirkung allerdings mit geringerer Effizienz. Aus Kaninchen gewonnene Sera gegen SARS-Spike-Protein hemmten SARS-Viren und mit geringerer Effizienz auch SARS-CoV-2.
Das Team schließt, dass Antikörper gegen SARS-Viren, speziell gegen das Spike-Protein der SARS-Viren, auch die Infektion durch SARS-CoV-2 zumindest reduzieren können.
Zwei schnelle Chancen gegen SARS-CoV-2: Impfstoff auf SARS-Basis, Hemmstoff aus Pankreatitis
Damit bietet diese Arbeit zwei mögliche Waffen gegen das neue Virus. Einmal einen Hemmstoff, Camostat-Mesylat, gegen die Bindung des Virus an die Wirtszellen, und schließlich einen, wenn auch nicht optimalen, Impfstoff auf Basis des SARS-Virus. In diesem Kontext besonders relevant: Camostat-Mesylat ist in Japan zur Behandlung von Menschen zugelassen – allerdings zur Behandlung einer Pankreatitis. Der Off-Label-Einsatz wäre demnach bei Patienten mit SARS-CoV-2-Infektion möglich.
[DOI 10.1016/j.cell.2020.02.052 ]
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