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Sars-CoV-2: Proteine nachbauen, sichtbar machen und als Waffe einsetzen

Sobald die vollständige Geninformation von Sars-CoV-2 vorlag, stürzten sich Forscher darauf. Ihr Ziel: die wichtigsten Proteinstrukturen entschlüsseln, um das Virus zu bekämpfen.
Eine mikroskopische Aufnahme zeigt das Coronavirus Sars-Cov-2.Laden...

Am Abend des 10. Januar 2020 bekommt Andrew Mesecar, er liegt gerade im Bett und wischt auf dem Smartphone durch die Nachrichten, eine Benachrichtigung. Er setzt sich auf. Sie ist da: Die vollständige Geninformation des Coronavirus, das in Wuhan (China) einen Cluster einer Art Lungenentzündung verursacht hat, wurde gerade online gestellt. Weltweit erscheint dieselbe Meldung in diesem Moment auf Handys und Computern von Forscherinnen und Forschern. Viele von ihnen haben Coronaviren nach dem Ausbruch von Sars (Schweres Akutes Respiratorisches Syndrom) im Jahr 2012 und später von Mers (Respiratorisches Syndrom des Nahen Ostens) den Kampf angesagt. Umgehend mobilisieren sie gegen einen neuen Gegner. »Uns war immer klar, dass so ein Virus wiederkommen würde«, sagt Mesecar, Leiter der Biochemie an der Purdue University in West Lafayette, Indiana. »Das hat die Geschichte uns gelehrt.«

In Lübeck hört in diesen Minuten Rolf Hilgenfeld auf, die Kisten für seinen Ruhestand zu packen, und beginnt mit der Vorbereitung von Puffern für die Kristallografie. In Minnesota bleibt Fang Li die ganze Nacht auf, um das neue Genom zu analysieren und ein Manuskript zu schreiben. In Schanghai, China, versammelt Haitao Yang ein Dutzend Doktoranden, um deren Kalender freizuschaufeln. Und in Texas weist Jason McLellan die Mitarbeiter seines Labors an, mit dem Zusammensetzen von Sequenzen des viralen Genoms zu beginnen.

Innerhalb von 24 Stunden richten Strukturbiologen eines globalen Netzwerks ihre Labore auf ein einziges Ziel aus: die Entschlüsselung der Proteinstrukturen einer neuartigen und tödlichen Infektion, die sich rapide ausbreitet. Sie müssen die 29 811 RNA-Basen des Virus-Genoms nach den Bauanweisungen für jedes seiner geschätzten 25 bis 29 Proteine durchforsten. Anhand dieser Instruktionen können sie die Proteine dann im Labor nachbauen, sie sichtbar machen und dann, so die Hoffnung, Wirkstoffmoleküle identifizieren, die die Proteine blockieren können, oder Impfstoffe, die das Immunsystem aktivieren. »Es geht los«, denkt Mesecar. »Besser, ich kriege jetzt noch etwas Schlaf.«

Wie tödlich ist das Coronavirus? Was ist über die Fälle in Deutschland bekannt? Wie kann ich mich vor Sars-CoV-2 schützen? Diese Fragen und mehr beantworten wir in unserer FAQ. Mehr zum Thema lesen Sie auf unserer Schwerpunktseite »Ein neues Coronavirus verändert die Welt«. Die weltweite Berichterstattung von »Scientific American«, »Spektrum der Wissenschaft« und anderen internationalen Ausgaben haben wir zudem auf einer Seite zusammengefasst.

11. Januar: Weltweit 41 bestätigte Fälle von Covid-19

Am nächsten Tag wacht Mesecar um sechs Uhr auf, schaltet die Kaffeemaschine ein und beginnt, das neue Genom nach erkennbaren Proteinsequenzen durchzuschauen. Lange braucht er dafür nicht. Seit 17 Jahren erforscht Mesecar Coronaviren, das Genom des neuen Virus wirkt auf ihn vertraut. »Heilige Scheiße«, denkt er. »Das ist ja das Gleiche wie bei Sars.« Sofort kontaktiert Mesecar Karla Satchell, eine Mikrobiologin an der Northwestern University in Chicago, Illinois. Satchell ist Co-Direktorin des Center for Structural Genomics of Infectious Diseases (CSGID), einem Konsortiums bestehend aus acht Institutionen, das exakt für Zeiten wie diese gegründet wurde. Die Aufgabe: die Strukturen neu auftretender schnell rasch zu entziffern. Um die 3-D-Struktur eines Proteins mit hoher Auflösung auszulesen, entwerfen Forscher zunächst ein Genkonstrukt – ein Ring aus DNA, der die Bauanleitung für das Protein trägt, zusammen mit regulatorischen Sequenzen, die kontrollieren, wo und wie es exprimiert wird. Das Konstrukt setzen sie lebenden Zellen wie dem Bakterium Escherichia coli ein, deren zelleigene Maschinerie beginnt, das gewünschte Protein zu produzieren. Sie reinigen das so geschaffene Protein und versuchen seine Struktur sichtbar zu machen. Dafür gibt zwei Methoden: Die eine ist die Röntgenkristallografie. Dabei werden winzige Kristalle aus reinem Protein gezüchtet. Die innere Struktur wird dann durch Beschuss mit Röntgenstrahlung aus einem hochenergetischen Elektronenstrahl sichtbar gemacht. Die andere Methode ist die Kryoelektronenmikroskopie (Kryo-EM), ein Verfahren, bei dem schockgefrorene Proteine mit einem Hochleistungs-Elektronenmikroskop gescannt werden.

Bei einem unbekannten Protein benötigen beide Verfahren manchmal Monate oder Jahre. Glücklicherweise sind viele der Proteine des neuen Coronavirus bereits bekannt, vor allem auf Grund der 70- bis 80-prozentigen Sequenzähnlichkeit zu Sars-CoV, dem Virus, das im Jahr 2003 den Sars-Ausbruch verursacht hatte. Um 7.30 Uhr haben Mesecar und sein Team begonnen, die ersten Genkonstrukte für die neuen Virus-Proteine zu entwerfen. Und sie treffen erste Vorhersagen, welche der Coronavirus-Inhibitoren, die sie schon entwickelt haben, die neuen Proteine blockieren könnten.

»Wir haben alle Forscher an allen Standorten auf Covid eingeschworen«
(Karla Satchell, Mikrobiologin)

Satchell verfolgt derweil die Berichte über das neue Virus und organisiert ein virtuelles Treffen der Mitglieder des Konsortiums, um den offiziellen Startschuss zur Entschlüsselung der Virus-Proteine zu setzen. »Wir haben alle Forscher an allen Standorten auf Covid eingeschworen«, sagt Satchel. Mesecar, selbst Mitglied des CSGID, nimmt sich das Enzym Mpro vor, die Hauptprotease des Virus. Seine Funktion ist es, aus einem langen Protein-Strang – den das Virus produziert, wenn es in eine Zelle eindringt – einzelne Proteine zu schneiden, wie ein Schneider seine Musterstücke. Ohne Mpro kann das Virus sich nicht vermehren. Und da Menschen nicht über eine Protease mit vergleichbarer Struktur verfügen, dürften Medikamente, die auf dieses Protein abzielen, mit geringer Wahrscheinlichkeit Nebenwirkungen verursachen.

13. Januar: 42 bestätigte Fälle

In McLellans Labor für molekulare Biowissenschaften an der University of Texas in Austin hat Doktorand Daniel Wrapp das Wochenende damit verbracht, ein Genkonstrukt für ein weiteres Schlüsselprotein zu entwerfen — den dreizackigen Stachel oder Spike, der dem Coronavirus sein kronenartiges Aussehen und seinen Namen verleiht.

Am Montag, den 13. Januar, bestellt Wrapp das Konstrukt bei einer kommerziellen Firma. McLellan hat bereits zuvor an der Entschlüsselung der Struktur zweier Coronavirus-Spikes mitgewirkt: der von HKU1, einem gängigen Erkältungsvirus, und der von Mers. Die Arbeit war eine Kollaboration mit dem Strukturbiologen Andrew Ward vom Scripps Research Institute in La Jolla, Kalifornien, und dem Virologen Barney Graham vom US National Institute of Allergy and Infectious Diseases' Vaccine Research Center in Bethesda, Maryland. McLellans Mitarbeiter wissen daher, wie sie die genetische Sequenz des Spike-Proteins so optimieren müssen, damit es sich in der Vorfusionsform stabilisiert, jener Form, die es vor dem Andocken an eine Wirtszelle einnimmt. »Dass wir diese spezielle Struktur erzeugen konnten, lag an all dem Vorwissen, das wir aus der Arbeit an HKU1, Mers und Sars hatten«, sagt McLellan.

Während McLellans Team auf die Ankunft des Konstrukts wartet, ruft Graham bei Moderna Therapeutics an, einem Pharmaunternehmen aus Cambridge, Massachusetts, das sich auf die Entdeckung neuer Wirkstoffe spezialisiert hat. Mit dem Vaccine Research Center hat Moderna Therapeutics schon an einem anderen Pandemie-Bereitschaftsprojekt gearbeitet. Nun, am 13. Januar – noch bevor das Spike-Protein hergestellt ist –, beginnt Moderna mit der Vorbereitung seiner Produktionsanlagen zur Herstellung eines Corona-Impfstoffs auf Basis des Proteins.

26. Januar: 2014 bestätigte Fälle

An der ShanghaiTech University in China arbeiten Zihe Rao, Haitao Yang und ihre Kollegen Tag und Nacht. Statt den einwöchigen Urlaub zum chinesischen Neujahrsfest zu nehmen, versuchen sie, die Struktur von Mpro und dreier anderer Proteine zu entschlüsseln, die das Coronavirus zur Replikation nutzt. Das Synchrotron in Schanghai und das National Center for Protein Science Shanghai haben den Forschern dafür Strahlzeit zur Verfügung gestellt. Mit Hilfe der Röntgendaten gelingt es der Gruppe um Rao und Yang, die Kristallstruktur von Mpro darzustellen, während es an einen Inhibitor gebunden ist. Im Jahr 2003 hatte das Team zwei Monate gebraucht, um die Struktur der Sars-CoV-Hauptprotease zu lösen. Diesmal dauert es nur eine Woche.

Mpro besteht in Coronaviren aus zwei identischen Untereinheiten. Das Protein sieht aus wie ein von Motten zerfressenes Herz, mit je einem aktiven Enzymzentrum auf jeder Seite. Am 26. Januar reichen Rao und Yang ihre Mpro-Strukturdaten bei der Protein Data Bank (PDB) ein, einer frei zugänglichen digitalen Ressource für 3-D-Strukturen biologischer Moleküle. Am 5. Februar sind die Daten verarbeitet, und die endgültige Struktur wird online frei gegeben ­— keinen Augenblick zu früh, wie Yang sagt. Das Labor hat zu diesem Zeitpunkt bereits über 300 Anfragen für die Struktur erhalten.

Während seiner Arbeit an Mpro nimmt Rao Kontakt zu einem ehemaligen Mitarbeiter auf, David Stuart, einem Strukturbiologen an der University of Oxford, Großbritannien. Stuart ist Direktor für Lebenswissenschaften am Diamond Light Source, der Synchrotronanlage des Vereinigten Königreichs. Die Gruppen in Großbritannien und Schanghai beginnen eng zusammenzuarbeiten, einerseits um sich zu beraten, andererseits um doppelte Arbeit zu vermeiden, sagt Martin Walsh, stellvertretender Direktor für Biowissenschaften am Diamond. »Wir halten uns gegenseitig auf dem Laufenden und versuchen, von unseren unterschiedlichen Ansätzen zu profitieren.«

Da das Schanghai-Team lediglich eine Einheit aus Mpro und einem Inhibitor dargestellt hat, beschließt das Diamond-Team, sich auf die Kristallisation des reinen Proteins zu konzentrieren. Die Hoffnung dabei ist, die aktiven Zentren zu finden. An die könnten schließlich potenzielle Wirkstoffmoleküle binden. Innerhalb von zwei Wochen sucht die Gruppe um Walsh in 17 000 Versuchen nach dem besten Rezept, das ungebundene Protein in einen Kristall auszufällen.

1. Februar: 11 953 bestätigte Fälle

Täglich ruft die Forscherin Linlin Zhang aus Rolf Hilgenfelds Labor an der Universität Lübeck bei der Firma an, die für sie ein Mpro-Genkonstrukt herstellen soll. Als es ankommt, gelingt es Zhang in nur zehn Tagen, erste Mpro-Kristalle zu züchten, nicht zuletzt dank der Erfahrung des Labors bei der Kristallisation anderer Coronavirus-Proteasen. Am 1. Februar bringt sie ihre kostbaren Proben zum BESSY-II-Synchrotron in Berlin, das eine Strahllinie extra für dieses Projekt öffnet.

Hilgenfeld konzentriert sich derweil nicht nur auf die ungebundene Mpro-Struktur. Sein Team experimentiert auch mit einem niedermolekularen Inhibitor namens 13a, den er eigentlich zur Hemmung des Mers-Virus entwickelt hatte. Das Molekül soll an das aktive Zentrum des Proteins binden. Doch es passt nicht perfekt. Also verändert das Team eine der Seitenketten des Proteins und tauft die Variante 13b. Der neue Inhibitor habe »gut gepasst«, sagt Hilgenfeld. In weiteren zehn Tagen entschlüsselt sein Team dann auch die Struktur von Mpro mit gebundenem Inhibitor.

Die Gruppe von McLellan in Texas löst ähnlich zügig die Struktur des Spike-Proteins. Mit einer Kryo-EM-Anlage im Wert vieler Millionen US-Dollar, die an ihrer Universität verfügbar ist, sammelt das Team hochauflösende elektronenmikroskopische Daten des stabilisierten Proteins. McLellan schickt die Strukturdaten umgehend an Graham vom Vaccine Research Center.

Viele Impfstoffe basieren auf dem Prinzip, dem menschlichen Immunsystem Bruchstücke eines Virus zu präsentieren, was dann eine Immunantwort provoziert. Auf Grund seiner zentralen Rolle bei einer Corona-Infektion ist das Spike-Protein ein offensichtlicher Kandidat für diesen Ansatz. Das Protein besteht aus drei identischen Molekülen, die zu einer Art Pyramide mit scharnierartiger Falltür zusammengeklebt sind. Öffnet sich die Tür, wird jener Teil des Proteins frei gelegt, der an einen Rezeptor auf einer menschlichen Zelle bindet (siehe Grafik »Die Schlüsselproteine des Coronavirus«). Frühere Arbeiten von Graham und McLellan an einem ähnlichen Protein hatten nahegelegt, dass das Spike-Protein – im Zustand unmittelbar vor dem Andocken an einen Rezeptor – das menschliche Immunsystem aktivieren könnte. An der vollständigen Proteinstruktur sieht Graham nun, dass McLellans Genkonstrukt ein qualitativ hochwertiges Protein mit der richtigen Konformation erzeugt. »Es war wirklich sehr wichtig, diese elektronenmikroskopische Information zu haben«, sagt Graham.

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Zuerst testet Graham das im Labor erzeugte Spike-Protein an Mäusen, um dessen Expression und Wirkung auf das Immunsystem zu verbessern. Dann schickt er die Sequenz an Moderna, dessen Produktionslinie in den Startlöchern steht. Am 7. Februar stellt Moderna die erste Charge des spikebasierten Impfstoffs her. Am 10. Februar, nur zwölf Tage nachdem das Protein erstmals im Labor erzeugt wurde, reichen McLellan und seine Gruppe dessen Kryo-EM-Struktur beim PDB ein. Bei einer detaillierten Untersuchung des Proteins stellen sie außerdem fest, dass es mindestens zehnmal stärker an seinen menschlichen Zellrezeptor, a href="https://www.nature.com/articles/s41586-020-2179-y" target="_blank">ein Protein namens ACE2, bindet als Sars-CoV.

An der Universität von Minnesota in Saint Paul ist das Team von Li dabei, den Grund für diese starke Bindung herauszufinden. Ab 11. Februar sammeln Li und seine Kollegen Röntgendaten des Spike-Proteins mit Hilfe des Advanced Photon Source (APS), dem Synchrotron des Argonne National Laboratory des US-Energieministeriums in der Nähe von Chicago, Illinois. Am 13. Februar ist das kleine, aber entscheidende aktive Zentrum identifiziert, mit dem sich das Spike-Protein an den ACE2-Rezeptor 7 heftet (siehe Grafik »Das Spike-Protein dockt an«). Lis Team findet heraus, dass das Spike-Protein des neuen Coronavirus im Vergleich zu Sars-CoV kleine molekulare Unterschiede in seiner Bindungsregion aufweist. Die könnten erklären, warum das neue Virus so viel stärker an ACE2 bindet, warum es Zellen effizienter infiziert als das Sars-Virus und damit, warum es sich schneller ausbreitet. In der Woche dieser Entdeckungen bekommt das neue Virus seinen Namen: Sars-CoV-2.

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18. Februar: 73 332 bestätigte Fälle

Mitte Februar wird eine Proteinstruktur nach der anderen veröffentlicht. Am 18. des Monats reichen Hilgenfeld, Zhang und ihre Kollegen ihren Fachartikel über die Struktur von Mpro mit und ohne gebundenes 13b ein. Am 20. Februar stellen sie ihr Manuskript auf dem Preprint-Server bioRxiv ein. »Das alles ging ziemlich schnell«, sagt Hilgenfeld. »Am längsten hat die Veröffentlichung gedauert.« Noch am selben Tag veröffentlicht auch das Diamond-Team ihre hochauflösende Kristallstruktur des ungebundenen Mpro.

Um US-amerikanische Arbeitsgruppen zu unterstützen, koordinieren das APS und andere nationale Synchrotrons ihre Zeitpläne. So soll sichergestellt werden, dass Strahlzeit ohne Unterbrechung verfügbar ist, zum Beispiel auch dann, wenn eine der Anlagen wegen Wartungsarbeiten oder wegen eines lokalen Ausbruchs geschlossen werden muss. »Unser Ziel ist, die Forschung am Laufen zu halten«, sagt Stephen Streiffer, Direktor der APS. »Das Tempo, mit dem die Leute arbeiten, ist um eine Größenordnung schneller als bei anderen Fragestellungen.«

Bisher hat das CSGID-Konsortium zwölf unabhängige Proteinstrukturen von Sars-CoV-2 entschlüsselt. Zusammen mit den dazugehörigen Genom-Informationen sind sie in einer neuen Online-Datenbank verfügbar. »Wir haben früher an vergleichbaren Krebs-Projekten teilgenommen. Damals hat es fünf Jahre gedauert, bis alles stand«, sagt Adam Godzik, Bioinformatiker an der University of California, Riverside, und CSGID-Forscher. »Dieses Projekt ist spontan innerhalb weniger Monate entstanden.«

»Strukturen sind nicht alles. Wir müssen Wirkstoffe finden — um Virostatika und Impfstoffe herstellen zu können«
(Andrew Mesecar, Biochemiker)

16. März: 167 515 bestätigte Fälle

Mit den 3-D-Strukturen in der Hand machen sich die Strukturbiologie-Teams sofort an die nächsten Schritte. »Strukturen sind nicht alles«, sagt Mesecar. »Wir müssen Wirkstoffe finden — um Virostatika und Impfstoffe herstellen zu können.« Am 16. März, nur 65 Tage nach der Veröffentlichung des viralen Genoms, verabreichen Krankenhausärzte im Rahmen einer klinischen Studie, die von den National Institutes of Health der USA finanziert ist, dem ersten Patienten eine Dosis des Impfstoffkandidaten von Moderna. »Das ist sehr viel schneller als sonst«, sagt Graham. Auf Grund der Forschung zu Sars und Mers seien Coronaviren vermutlich die einzige Virusfamilie, bei der das möglich ist, fügt er hinzu. »Wäre es ein Bunyavirus gewesen oder ein Arenavirus, hätten wir sicher zwei bis drei Jahre Dunkeln getappt.«

Wahrscheinlich aber ist selbst ein Impfstoff, der in derart rekordverdächtiger Geschwindigkeit entwickelt wird, noch eine langsamere Option als die Umwidmung eines zugelassenen Medikaments oder die Suche nach einem Wirkstoff, für den die klinische Prüfung bereits begonnen hat. »Das wäre auf jeden Fall der schnellste Weg, Patienten zu helfen, die heute im Krankenhaus liegen«, sagt Satchell.

Diesen Ansatz verfolgt Andrew Hopkins, Chef von Exscientia, einem Unternehmen aus Oxford, Großbritannien, das künstliche Intelligenz nutzt, um potenzielle Arzneimittel zu identifizieren. Am 19. März nimmt Hopkins einen großen Styroporkühler mit Trockeneis in Empfang. Darin verstaut ist eine Sammlung von 12 000 Wirkstoffen, die als sicher und bereit für den menschlichen Gebrauch gelten. Geschickt hat die Box das Scripps Research Institute in Kalifornien. Das Exscientia-Team, das eng mit dem Diamond zusammenarbeitet, beginnt sofort jeden der Wirkstoffe in der Sammlung mit vier der Strukturen von Diamond abzugleichen: Mpro, das Spike-Protein, eine zweite Protease und den Replikationskomplex des Virus. Aktuell konzentriere sich Exscientia auf die antivirale Aktivität von Molekülen, die an die ersten beiden Proteine binden, sagt Hopkins.

Parallel zur Oxforder Gruppe führt das Team von ShanghaiTech ein vergleichbares virtuelles Hochdurchsatz-Screening durch, an einer Sammlung von mehr als 10 000 zugelassenen Medikamenten und Präparaten, die sich bereits in der klinischen Erprobung befinden. Ihr Ziel ist, jene zu identifizieren, die Mpro deaktivieren könnten. Sechs Kandidaten haben sie bereits gefunden­. Einer davon, Ebselen, wird aktuell in klinischen Studien für die Behandlung bipolarer Störungen und Hörverlust getestet. Die Gruppe bereite nun Tierversuche vor, um die Aktivität Ebselen in vivo zu untersuchen, so Yang.

Am 10. April veröffentlichen Rao, Yang und ihre Mitarbeiter die Struktur des so genannten Replikationskomplexes – einer Struktur, die aus einem großen Protein namens RNA-abhängige RNA-Polymerase (RdRp oder nsp12) sowie den Proteinen nsp7 und nsp8 besteht. Auch wie das Virus an das antivirale Medikament Remdesivir bindet, haben sie modelliert. Remdesivir wurde ursprünglich zur Behandlung von Ebola entwickelt und wird aktuell in Phase-III-Studien für die Behandlung von Covid-19 getestet. Die kürzlich entschlüsselte Struktureinheit aus Polymerase-Protein und Remdesivir könnte zur Vorlage für die Modellierung und Modifizierung anderer bereits existierender antiviraler Medikamente werden.

22. April: 2 471 136 bestätigte Fälle

Die Entwicklung neuer, maßgeschneiderter Medikamente zur Hemmung von Sars-CoV-2-Proteinen könnte Monate dauern, vielleicht sogar Jahre. Letztendlich aber könnte genau dieser Ansatz der Hardcore-Biochemie die leistungsfähigsten Medikamente gegen die Corona-Infektion hervorbringen (siehe Grafik »Den Kreislauf durchbrechen«).

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Das ShanghaiTech-Team hat bereits eine Reihe von Wirkstoffen entwickelt, die auf das aktive Zentrum von Mpro abzielen. Am 22. April veröffentlichen die Forscher nach vielen chemischen Optimierungen die Details einer Substanz, die die virale Replikation in Zellen hemmt und sich bei Tests an Ratten und Hunden als nicht giftig erwies. Das Team werde die Entwicklung dieses Wirkstoffs als ein mögliches Medikament fortsetzen, sagt Yang.

Das Diamond-Team wiederum hat 91 chemische Molekülbruchstücke identifiziert, die an Mpro binden und um zwei Drittel kleiner sind als normale Wirkstoffmoleküle. Ihre Fragmente haben den »Covid Moonshot« inspiriert, eine gemeinnützige Initiative, die Chemiker auf der ganzen Welt dazu zu bewegen will, eben die Bruchstücke zur Entwicklung antiviraler Wirkstoffkandidaten zu nutzen. Bisher hat das Projekt mehr als 4600 Designs zugeschickt bekommen – für mehrere zeichnen sich therapeutische Optionen ab. In Deutschland zum Beispiel hat die Forscherin Katharina Rox am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung in Braunschweig das Molekül 13b von Hilgenfeld an Mäusen getestet. Sie konnte zeigen, dass die Substanz sicher ist und sich gut in der Lunge anreichert, einem der Gewebe, die am stärksten von der Infektion betroffen sind. Unterdessen hat ein von Mesecar zur Hemmung von Sars-CoV entwickelter Wirkstoff, Wirkstoff 77, in unveröffentlichten Daten eine antivirale Aktivität gegen Sars-CoV-2 innerhalb von Zellen gezeigt. Mesecar hofft, bis zum Ende des Sommers Tests an Tieren abzuschließen.

»Wir vermuten, dass es kristallisierbar ist. Weil das bisher niemand getan hat, versuchen wir es«
(Adam Godzik, CSGID-Forscher)

14. Mai: 4 248 389 bestätigte Fälle

Andere Strukturbiologen arbeiten sich nun an den noch ungelösten Proteinstrukturen aus dem Genom des Coronavirus ab. Dazu gehört auch ORF8, ein Protein, dessen Funktion nach wie vor unverstanden ist. »Wir vermuten, das es kristallisierbar ist. Weil das bisher niemand getan hat, versuchen wir es«, sagt der CSGID-Forscher Adam Godzik aus Kalifornien.

In Großbritannien sucht das Team vom Diamond nach Verbindungen, die eine andere Coronavirus-Protease blockieren könnten. McLellan aus Texas hat seine Spike-Konstrukte bisher an mehr als 100 Labors weltweit verschickt. Viele suchen damit nach Behandlungen, die an Spike ansetzen, etwa um Antikörper aus dem Blut von Menschen zu fischen, die Covid-19 überstanden haben. Aktuell arbeitet McLellans Team an der Charakterisierung des ersten dieser potenziell therapeutischen Antikörper.

Hilgenfeld sollte am 1. April eigentlich in den Ruhestand gehen. So verlangt es eine Regulierung. Sein Büro hat er auch zusammengepackt. Doch er arbeitet weiter. »Ich arbeite seit 20 Jahren an Coronaviren. Die meiste Zeit über wurden diese Viren vernachlässigt und nicht ernst genommen«, sagt er. »Jetzt, wo es passiert ist, wie könnte ich da gehen?« Sein Team erkundet nun weitere Sars-CoV-2-Strukturen, darunter nsp3, ein großes Protein, das das Virus dazu nutzt, um die Abwehr seiner Wirtszellen auszuschalten.

Der Wettlauf gegen das Virus darf sich in absehbarer Zeit nicht verlangsamen. Sobald Staaten beginnen, die Beschränkungen der Bewegungsfreiheit aufzuheben, wird das Virus zurückkehren und »erneut um die Welt gehen«, wie Satchell sagt. »Wenn das passiert, wäre es großartig, gute Medikamente zu haben, die speziell gegen dieses Coronavirus entwickelt wurden«, sagt sie. »Wir müssen schnell sein.«

23/2020

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 23/2020

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