Um möglichst schnell eine Therapie gegen COVID-19 zu finden, werden weltweit Medikamente getestet, die bereits zur Behandlung anderer Krankheiten zugelassen sind. Dieses sogenannte „drug repurposing“ geschieht vor dem Hintergrund, dass Viren bestimmte Strukturen und Vorgänge in der Zelle nutzen, die auch beispielsweise bei Krebserkrankungen eine Rolle spielen. Dazu werden in der Regel im Labor in Wirkstoff-Banken hinterlegte Medikamente daraufhin untersucht, ob sie SARS-CoV-2 hemmen. Doch es geht auch anders, wie die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Friedemann Weber vom Institut für Virologie der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) in Kooperation mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus Großbritannien nun gezeigt hat: Das Forschungsteam konnte mit einem computerbasierten Hochdurchsatz-Screen zwei Wirkstoffe als potenzielle COVID-19-Therapeutika identifizieren.
Mittels künstlicher Intelligenz haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler alle Informationen über zelluläre Proteine und Signalwege, die das Coronavirus für seine Replikation nutzt, gesammelt und daraus ein Netzwerk an hochrelevanten SARS-CoV-2-Interaktionen extrahiert. Ein ebenfalls computergestützter Abgleich mit einer Medikamenten-Datenbank und der Literatur ergab 40 Wirkstoffe, die sich bereits in klinischer Testung befinden, sowie 160 neue Kandidaten. „Von den Wirkstoffen, die als gut besonders verträglich bekannt sind, wurden schließlich zwei in Laborexperimenten als hochwirksam gegen SARS-CoV-2 bestätigt“, so Prof. Weber. „Aus dieser interdisziplinären Forschungsarbeit resultieren nicht nur neue potenzielle COVID-19-Medikamente, sondern auch ein breit anwendbares, datengetriebenes In-silico-Verfahren zur Entwicklung von Therapeutika.“
JLU
Originalpublikation:
Namshik Han, Woochang Hwang, Konstantinos Tzelepis, Patrick Schmerer, Eliza Yankova, Méabh MacMahon, Winnie Lei, Nicholas M. Katritsis, Anika Liu, Ulrike Felgenhauer, Alison Schuldt, Rebecca Harris, Kathryn Chapman, Frank McCaughan, Friedemann Weber, Tony Kouzarides: Identification of SARS-CoV-2–induced pathways reveals drug repurposing strategies. Science Advances, 30 Jun 2021 : eabh3032, DOI: 10.1126/sciadv.abh3032
