Ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung des Deutschen Zentrums für Infektionsforschung (DZIF) hat zwei breit wirksame antivirale Wirkstoffkandidaten identifiziert. Die Studie, veröffentlicht in der Fachzeitschrift Communications Biology, kombiniert computergestützte Modellierung mit Laborexperimenten, um die Entwicklung neuer Medikamente gegen Viren zu beschleunigen. Ziel war es, Stoffwechselprozesse zu finden, die Viren zur Vermehrung benötigen, für die Wirtszelle jedoch entbehrlich sind. Mit dieser Methode konnten zwei Substanzen, Phenformin und Atpenin A5, identifiziert werden, die in ersten Tests erfolgreich verschiedene Viren hemmten.

Die COVID-19-Pandemie hat die Dringlichkeit breit wirksamer antiviraler Medikamente verdeutlicht, die sowohl bestehende Infektionen behandeln als auch künftige Pandemien verhindern können. Das interdisziplinäre Team aus Bioinformatikern, Systembiologen und Virologen entwickelte Computermodelle, die den Stoffwechsel virusinfizierter Zellen abbilden. Diese Modelle simulierten die Vermehrung von RNA-Viren mit hohem Pandemiepotenzial und deckten Stoffwechselwege auf, die für Viren essenziell, für Zellen jedoch nicht lebenswichtig sind.

In bestehenden Wirkstoffdatenbanken wurden Substanzen gesucht, die diese Prozesse gezielt hemmen. Laborexperimente bestätigten, dass Phenformin und Atpenin A5 die Virusvermehrung wirksam blockieren. Phenformin, früher als Diabetes-Medikament eingesetzt, zeigte in Zellkulturen eine starke Wirkung gegen Corona- und Dengue-Viren. In Tierversuchen mit SARS-CoV-2-infizierten Hamstern reduzierte es die Viruslast in den Atemwegen deutlich. Da Phenformin bereits für den menschlichen Gebrauch gut untersucht ist, könnte es kurzfristig als unterstützende Therapie gegen bestimmte Virusinfektionen eingesetzt werden, sofern weitere klinische Studien dies bestätigen.

Atpenin A5, eine experimentelle Substanz, zeigte ebenfalls antivirale Wirkung in Zellkulturen. Ob sie im Tiermodell verträglich und wirksam ist, muss noch erforscht werden. Die entwickelte Methode und die identifizierten Wirkstoffe bieten vielversprechende Ansätze, um schnell auf zukünftige Pandemien zu reagieren. Die Wissenschaftler betonen, dass weitere Studien nötig sind, um die Sicherheit und Wirksamkeit der Substanzen beim Menschen zu prüfen.

Original Paper:

Metabolic modeling elucidates phenformin and atpenin A5 as broad-spectrum antiviral drugs against RNA viruses | Communications Biology

Redaktion: X-Press Journalistenbüro GbR

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