Neue Angriffspunkte zur Behandlung von COVID-19

Eine gemeinsame Forschungsgruppe aus Frankfurt am Main sowie aus dem britischen Canterbury haben im Pentosephosphatstoffwechsel mögliche neue Angriffspunkte zur Behandlung von COVID-19 identifiziert. Die aktuelle Studie knüpft an Forschungsergebnisse aus der Goethe-Universität von 2020 an.

Im Rahmen einer SARS-CoV-2-Infektion programmieren die Viren ihre Wirtszellen so um, dass diese neue Viruspartikel produzieren. bei diesem Prozesses wird auch der Stoffwechsel der infizierten Zellen verändert. Die Arbeitsgruppe der Goethe-Universität Frankfurt unter Leitung von Prof. Jindrich Cinatl hatte in früheren Projekten bereits gezeigt, dass SARS-CoV-2-infizierte Zellen Glukose anders im Stoffwechsel umsetzen als nichtinfizierte Zellen. Ein Wirkstoffkandidat, 2-Deoxy-D-Glukose, der diese Stoffwechseländerung ausnutzt, befindet sich in der Entwicklung zur Therapie von COVID-19-Erkrankten.

In der nun im Fachjournal „Metabolites“ publizierten Studie zeigte das Forscherteam des Instituts für Medizinische Virologie der Goethe-Universität in Frankfurt am Main und der School of Biosciences an der University of Kent nun, dass eine SARS-CoV-2 Infektion außerdem mit Änderungen in einem weiteren Stoffwechselweg, dem Pentosephosphatweg, verbunden ist. Benfooxythiamin, ein Hemmstoff des Pentosephosphatwegs, unterdrückte die SARS-CoV-2-Replikation in infizierten Zellen in der Zellkultur. Darüber hinaus führte die gemeinsame Verwendung von 2-Deoxy-D-glucose und Benfooxythiamin zu einer weiter verstärkten Hemmung der Virusproduktion in SARS-CoV-2-infizierten Zellen.

Die Unterdrückung von Virus-vermittelten Änderungen im Stoffwechsel infizierter Zellen ist eine alternative Strategie zur Hemmung der Virusreplikation, die sich von der Hemmung viraler Enzyme zum Beispiel durch Remdesivir und Molnupiravir, unterscheidet. Daher besteht Hoffnung, dass sich diese unterschiedlichen Strategien ergänzen und dass Wirkstoffe, die mit Virus-induzierten Stoffwechselveränderungen interferieren, das Repertoire an Behandlungsmöglichkeiten für COVID-19 erweitern.

„Die Hemmung Virus-vermittelter Änderungen im Stoffwechsel infizierter Zellen ist ein guter Weg, Virus-infizierte Zellen gezielt zu behandeln“, sagt Cinatl. Prof. Martin Michaelis, University of Kent, ergänzt: „Da wir wissen, dass das Auftreten von Resistenzen ein großes Problem bei der Behandlung viraler Erkrankungen darstellt, ist die Verfügbarkeit unterschiedlicher Behandlungsansätze mit unterschiedlichen Wirkmechanismen von großer Bedeutung.“