Aufgrund seiner zangenartigen Struktur wird CLR01 auch als molekulare Pinzette bezeichnet. Entwickelt wurde es an der Universität Duisburg-Essen von Thomas Schrader und seinem Vorgänger Frank-Gerrit Klärner (J Am Chem Soc, 127(41):14415-21). Zusammen mit dem Ulmer Forscher Jan Münch konnte Schrader zeigen, dass das Molekül die geladenen Kopfgruppen von Membranlipiden umhüllter Viren bindet. Es erhöht die Oberflächenspannung, was zum Bruch der Virushülle führt, wodurch die Viren ihre Infektionsfähigkeit verlieren. Normale Zellmembranen werden verschont.
Münch ist einer der Direktoren des Instituts für Molekulare Virologie an der Universität Ulm, wo er mit seiner Arbeitsgruppe antiviral wirkende Substanzen erforscht. Gemeinsam mit Schrader und anderen Wissenschaftlern konnte er zeigen, dass CLR01 im Zellversuch Infektionen mit HI-Viren, aber auch mit anderen behüllten Viren wie humanen Cytomegalie-, Hepatitis-C- und Herpes-Simplex-Typ-2-Viren hemmt (eLife,4:e05397). Auch Infektionen von Zellen mit Zika- oder Ebola-Viren oder dem SARS-Coronavirus-1 konnten die Forscher mit CLR01 erfolgreich blockieren (Antiviral Res, 152:26-35). „Wir sind deshalb zuversichtlich, dass der Wirkstoff auch das neue Coronavirus SARS-CoV-2 zerstören kann. Wir hoffen außerdem, zukünftig auftretende Viren damit bekämpfen zu können“, erklärt Schrader.
Wirksam im Tierversuch
Klinische Studien am Menschen zur therapeutischen Anwendung von CLR01 gibt es bisher nicht. „Das Molekül, das zur Therapie von Amyloid-Erkrankungen entwickelt wird, wurde bereits erfolgreich in Tierversuchen eingesetzt. Es hat bei Mäusen die Infektion der oberen Atemwege mit dem Respiratorischen Synzytialvirus (RSV) verhindert“, so Schrader. „Zudem hatte CLR01 im Tierversuch eine sehr geringe Toxizität. Mäuse vertragen vermutlich deshalb hohe Dosen des Moleküls, weil es im Harn unzersetzt wieder ausgeschieden wird“, erläutert der Professor für Organische und Supramolekulare Chemie der Universität Duisburg-Essen.
Die Ulmer Wissenschaftler wollen nun die Wirkung von CLR01 auf die Infektion mit dem COVID-19 verursachenden SARS-CoV-2 untersuchen. Dazu sollen sogenannte Pseudoviren verwendet werden. Bei diesen ist das Spike-Protein, mit dem sich SARS-CoV-2 an menschliche Zellen anheftet, in die Hülle eines nicht mehr vermehrungsfähigen Trägervirus eingebaut. „Auf diese Weise sind die Pseudoviren in der Lage, Wirtszellen zu befallen, benötigen aber nur eine niedrige Sicherheitsstufe, also ein S1- oder S2-Labor. Man kann mit ihnen sehr effizient und ökonomisch neue Wirkstoffe mithilfe von Hochdurchsatz-Verfahren untersuchen“, erklärt Münch. Anschließend soll die antivirale Wirksamkeit von CLR01 und seinen Derivaten, die gerade im Labor der Chemiker synthetisiert werden, gegen das infektiöse SARS-CoV-2 Virus unter BSL3-Bedingungen bestimmt werden.
Therapie zum Einatmen
„Da CLR01 im Blut schnell inaktiviert wird, ist es für eine systemische Therapie allerdings nicht geeignet, wohl aber für die Inhalation“, fügt der Virologe Münch hinzu. „Wir stehen vor der dringenden Aufgabe, eine wirksame Therapie gegen die neue Viruserkrankung COVID-19 zu finden. Daher stellen wir unsere Testmodelle schnellstmöglich auch anderen europäischen Forschergruppen zur Verfügung“, betonen Schrader und Münch.
Insgesamt hat die Europäische Kommission 47,5 Mio. Euro aus dem Horizon 2020-Programm zur Bekämpfung von COVID-19 zur Verfügung gestellt. Sie fördert damit 17 Projekte mit 136 Forschungsteams zur Entwicklung von Impfstoffen, diagnostischen Tests, Behandlungen und Monitoring-Systemen. Das „Fight-nCov“-Konsortium, an dem Münch und Schrader beteiligt sind, erhält 2,8 Millionen Euro über die nächsten zwei Jahre. Koordiniert wird es von der Uni Stockholm.
Bettina Dupont
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