Die COVID-19-Pandemie hat schmerzhaft vor Augen geführt, welche immensen Auswirkungen das Auftreten oder die Rückkehr gefährlicher Viren hat. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) listet zum Beispiel Ebola-, Lassa- oder Zikaviren als Erreger auf, die ein besonders großes Risiko für künftige Epidemien oder gar Pandemien darstellen. Das Grippevirus steht nicht auf dieser WHO-Liste, hat seine Gefährlichkeit im 20. und 21. Jahrhundert aber schon mehrfach gezeigt.
Impfungen und antivirale Medikamente bilden die wesentlichen Säulen der weltweiten Pandemievorsorge, müssen wegen der genetischen Wandelfähigkeit von Viren aber stetig angepasst werden. Mechanismen in den infizierten Zellen, die das Virus für seine Vermehrung braucht, und Immunprozesse, die Wirtszellen auslösen, um sich dagegen zu wehren, unterliegen weit weniger Veränderung. Auf der Suche nach antiviralen Wirkstoffen will sich ein vom Universitätsklinikum Jena koordinierter europäischer Forschungsverbund deshalb auf die Wirtszellen konzentrieren. Bei hier angreifenden Wirkstoffen besteht ein weit geringeres Risiko der Resistenzentwicklung.


Wirkstoffsuche in silico, in vitro und in vivo
„Wir wollen eine Forschungsplattform aufbauen, die rechnerisch und experimentell geeignete Zieleiweißstoffe und deren Signalwege in den Wirtszellen identifiziert. Entsprechende Wirkstoffkandidaten werden im Labor und im Tierversuch getestet und der beste davon im Rahmen einer klinischen Pilotstudie validiert“, beschreibt Prof. Dr. Rainer König das Forschungsprogramm. Er koordiniert das Projekt mit 13 Partnerinstitutionen, die von der EU und Großbritannien mit insgesamt 8,1 Millionen Euro in fünf Jahren gefördert werden.
Professor Rainer König beschreibt weiter: "Unsere Forschungsinitiative zielt darauf ab, eine umfassende Pipeline für die Identifizierung und Validierung potenzieller antiviraler Targets und zugehöriger Wirkstoffkandidaten aufzubauen." Dies beinhaltet die Auswertung veröffentlichter Daten aus Hochdurchsatz-Gen-Knockout-Studien mit infizierten Zellen, gefolgt von computergestützten Analysen mit maschinellem Lernen. Mit diesem Ansatz sollen die Zielproteine und die mit ihnen verbundenen Signalwege in den Wirtszellen identifiziert und priorisiert werden. Anschließend werden Substanzen aus Arzneimitteldatenbanken und in-house Bibliotheken gescreent, um die identifizierten Proteine oder zellulären Prozesse zu hemmen, die für den viralen Lebenszyklus wesentlich sind. Anschließend wird eine experimentelle Validierung in infizierten menschlichen Primärzellen und physiologisch relevanten menschlichen 3D-Gewebsmodellen durchgeführt.
Darüber hinaus wollen die Wissenschaftler auch Zielproteine therapeutisch aktivieren, die als Verstärker von zellulären Abwehrprozessen identifiziert wurden. Für den vielversprechendsten Kandidaten wird die Sicherheit und Wirksamkeit der Leitsubstanz in präklinischen Pilotstudien untersucht. "Für mindestens eine Substanz streben wir an, diese Schritte im Schnellverfahren zu durchlaufen, so dass wir sie im Rahmen einer klinischen Pilotstudie validieren können", fasst Rainer König zusammen. "Mit unserer Pipeline wollen wir schnell, sicher und effektiv auf die Ausbreitung neu oder wieder auftretender gefährlicher Virusinfektionen reagieren."

Am Projekt APPEAL beteiligte Institutionen:

• Universitätsklinikum Jena, Deutschland
• Johann-Wolfgang-Goethe-Universität, Frankfurt, Deutschland
• Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg, Deutschland
• Universitätsmedizin Greifswald, Deutschland
• Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche en Infectiologie de Montpellier, Frankreich
• ERINHA European Research Infrastructure on Highly Pathogenic Agents, Brüssel, Belgien
• Erasmus Universitair Medisch Centrum Rotterdam, Niederlande
• Institut Pasteur, Paris, Frankreich
• ECRIN European Clinical Research Infrastructure, Paris, Frankreich
• MatTek in vitro Life Science Laboratories, Bratislava, Slowakei
• Welab Barcelona (Acondicionamiento Tarrasense Associacion), Spanien
• ConsulTech Technologieberatung GmbH, Berlin, Deutschland
• Imperial College London, Vereinigtes Königreich

Weitere Informationen: https://www.project-appeal.eu/

Koordinator:
Prof. Dr. Rainer König
Universitätsklinikum Jena
Institut für Infektionsmedizin und Krankenhaushygiene
E-Mail: Rainer.Koenig@med.uni-jena.de

Kontakt ConsulTech:
Dr. Karin Schubart, E-Mail: kschubart@mail.consultech.de
Heidrun Gürtler, E-Mail: guertler@mail.consultech.de



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