ONLINE: "Strukturbasierte Wirkstoffforschung gegen SARS-CoV2: Hochdurchsatz Röntgenscreening zur Entwicklung eines Medikamentes gegen Covid-19"

Abstract:

Die SARS-CoV2 Pandemie stellt die Menschheit vor ungeahnte Herausforderungen sowohl gesundheitlicher als auch wirtschaftlicher Natur. Die Entwicklung eines Impfstoffes oder auch eines Medikamentes ist daher von extremer Bedeutung. Ein möglicher Ansatzpunkt für die Entwicklung eines Medikamentes gegen das Coronavirus SARS-CoV-2 ist es, die Virusreplikation rung im Körper des Wirts zu unterdrücken. Bei diesem Prozess spielen Proteine eine wichtige Rolle. Eine Medikamentenentwicklung zielt daher oft darauf ab, die Funktion eines oder mehrere essentieller Proteine durch einen Wirkstoff gezielt zu blockieren. Dazu muss dieser Wirkstoff idealerweise stärker an das Protein binden als das eigentliche Substrat.

Eine besonders leistungsfähige Methode zur Bestimmung der atomaren Struktur von Proteinen und damit auch zum Auffinden geeigneter Wirkstoffe stellt die Röntgenstrukturanalyse mittels Synchrotronstrahlung dar. Auf der Suche nach einem Wirkstoff der die Hauptprotease des SARS-CoV-2 Virus blockiert, haben   wir in Zusammenarbeit mit mehr als 80 ForscherInnen aus Hamburg und Umgebung ein gross angelegtes screening Projekt durchgeführt, bei dem mehr als 5600 Wirkstoffe einer sogenannten ‚repurposing’ Bibliothek in kurzer Zeit mittels Röntgenstrahlung vom PETRA III Synchrotron in Hamburg auf eine mögliche Bindung an die Hauptprotease untersucht wurden. Dabei konnten insgesamt 46 Stoffe identifiziert werden, die an die Hauptprotease binden. Diese werden zur Zeit weiter auf ihre biologische Aktivität untersucht und chemisch modifiziert, so dass sie die Proteaseaktivität noch besser unterdrücken. Neben der schnellen Suche nach einem Medikament SARs-CoV-2 ist es ein langfristiges Ziel der Initiative, eine hochautomatisierte Plattform zur schnellen Wirkstoffentwicklung zu entwickeln, um für der Fall zukünftiger Pandemien besser vorbereitet zu sein und schneller reagieren zu können.