Jürgen Seibel ist Professor für Organische Chemie an der Fakultät für Chemie und Pharmazie der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU). Drug Design – die Entwicklung neuer Medikamente – ist einer seiner Forschungsschwerpunkte. Mit seiner Arbeitsgruppe synthetisiert er schon seit vielen Jahren Substanzen, die als Grundlage für neue Antibiotika dienen oder als Medikamente gegen Krankheiten wie Masern, Hirnhautentzündung, Tuberkulose und Gonorrhoe zum Einsatz kommen können. Und jetzt also auch gegen Covid-19.
"Als die Ausgangsbeschränkungen in Deutschland verhängt wurden, war klar, dass wir unsere Forschung auf das neue Coronavirus ausdehnen mussten", erklärt Seibel. Bei der Suche nach Partnern, die die in seinem Labor entwickelten Substanzen am Virus testen können, wurde er am Institut für Virologie und Immunbiologie der JMU fündig. Prof. Jochen Bodem forscht dort an Sars-CoV-2 und kann in Zellkulturen die entsprechenden Versuche durchführen – selbstverständlich unter strikten Sicherheitsmaßnahmen.
Mehr als 1.000 Moleküle hat Seibel gemeinsam mit seinem Team in den vergangenen Jahren synthetisiert. Diese werden nun nach und nach im Labor getestet. Tatsächlich haben die Wissenschaftler schon ein paar Substanzen identifiziert, die im Zellversuch die Viren in der Vermehrung deutlich gebremst haben – ähnlich wie das bereits zugelassene Medikament Remdesivir, auf das sich derzeit die Hoffnungen der Mediziner richten. "Wir waren selbst überrascht, wie wirksam manche dieser Moleküle sind", sagt Seibel.
Mit dem Experiment an Zellen ist es für Seibel allerdings nicht getan: "Wenn wir wissen, dass eine Substanz Wirkung zeigt, schauen wir sie genauer an und versuchen dann, den Ort zu bestimmen, an dem sie ihre Wirkung erzielt. Anschließend überlegen wir, ob sich ihre Struktur möglicherweise so verändern lässt, dass ihre Wirkung noch besser wird", sagt Seibel.
Möglichkeiten, das Virus an der Vermehrung zu hindern, gibt es viele: Das beginnt dort, wo das Virus an die menschliche Zelle andockt und in sie eindringt. Geht weiter bei den zahlreichen Schritten der Virusvermehrung im Zellinneren. Und endet erst, wenn die neu gebildeten Viren wieder aus der Zelle ausgeschleust werden. "Unser Ziel ist, bei all diesen Schritten potenzielle Schwachstellen zu identifizieren und dann Wirkstoffe zu designen, die dort eingreifen", sagt der Chemiker.
Vom "Schlüssel, der ins Schloss passen muss", wird häufig gesprochen, wenn der Wirkstoff beschrieben wird, der dem Virus ein Ende setzen soll. Für Jürgen Seibel ist dieser Ansatz zu knapp. Er fragt sich – um im Bild zu bleiben – ob es nicht auch ganz andere Wege und Methoden gibt, die jeweilige Türe zu öffnen, und sei es nur der Rammbock, der das Schloss sprengt. Deshalb beschränkt er sich in seiner Suche nicht auf eine Handvoll potenzieller Kandidaten, sondern fährt das gesamte Arsenal an antiviral aktiven Stoffen auf – von Lipiden über Peptide bis zu Zuckern.
Auch wenn sich jetzt schon – nach nur wenigen Wochen der Suche – einige Substanzen aus Seibels Laborkühlschränken als potenziell wirksam erwiesen haben, dämpft der Wissenschaftler allzu großen Optimismus. Bis ein Medikament auf den Markt kommt, das darauf aufbaut, wird noch viel Zeit vergehen. In einem Punkt ist er sich immerhin sicher: "Ein Medikament zu finden, ist kein Problem. Das wird funktionieren." Ob es seinen Ursprung in einem Würzburger Labor oder in einem anderen hat, sei dabei zweitrangig.
MEDICA.de; Quelle: Julius-Maximilians-Universität Würzburg
