Vor einigen Wochen hat ein Team von Wissenschaftlern der Technischen Universität Breslau unter der Leitung von Prof. Dr. Marcin Drąg hat ein Enzym entwickelt, dessen Wirkung im Kampf gegen das Coronavirus entscheidend sein kann. Jetzt hat er einen weiteren Durchbruch angekündigt: Er ist der erste auf der Welt, der eine Protease entwickelt, deren Blockierung die Replikation des Coronavirus hemmt. Warum ist das ein Durchbruch?
Inhaltsverzeichnis
- Was ist diese Entdeckung?
- Warum ist das ein Durchbruch?
- Ein effektiver Wettlauf gegen die Zeit
Mitte März wurde der Preisträger des Preises der Stiftung für polnische Wissenschaft, Prof. Dr. Marcin Drąg von der Universität Wrocław für Wissenschaft und Technologie und sein Team entwickelten das Enzym SARS-CoV-2 Mpro-Protease, dessen Wirkung im Kampf gegen das SARS-CoV-2-Coronavirus von entscheidender Bedeutung sein kann. Er sagte dann: "Wenn wir das Enzym als Schloss behandeln, haben wir einen Schlüssel dafür geschaffen".
Jetzt hat der Wissenschaftler eine weitere bahnbrechende Entdeckung angekündigt: Sein Team war das erste auf der Welt, das eine weitere Protease entwickelte, deren Blockierung das Virus hemmt. Es ist die SARS-CoV-2-PLpro-Protease.
Was ist diese Entdeckung?
Das SARS-CoV-2-Coronavirus besteht aus 29 verschiedenen Proteinen, darunter zwei Proteasen - SARS-CoV-Mpro und SARS-CoV-2-PLpro. Und Proteasen gelten als schwieriges, aber sehr gutes Ziel für die Suche nach Medikamenten. Einige Medikamente gegen HIV, Hepatitis C, Typ-2-Diabetes und Krebsmedikamente der neuen Generation basieren auf Proteasen.
Der Wissenschaftler erklärt: "Das Coronavirus, das COVID-19 verursacht, hat zwei Proteasen. Wenn Sie entweder das eine oder das andere stoppen, kann sich das Virus nicht zu 100 Prozent replizieren. Dies sind bestätigte medizinische Daten. Und wir sind das einzige Labor auf der Welt, das diese beiden Proteasen jetzt in aktiver Form hat, und das ist in Ordnung." profiliert ".
Der Wissenschaftler erinnert auch daran, dass das SARS-CoV-2-Virus ein enger Verwandter des SARS-CoV-1-Virus ist, das 2002 die SARS-Epidemie verursachte. Damals versuchten viele Wissenschaftler auf der ganzen Welt zu verstehen, wie dieses Virus funktioniert.
Bis jedoch die Wirkmechanismen des Virus bekannt sind, das COVID-19 verursacht, ist nicht bekannt, welche Studien in der Vergangenheit direkt zu SARS verwendet werden können - beispielsweise bei der Erforschung eines neuen Arzneimittels oder bei der Suche nach neuen Anwendungen von Arzneimitteln zur Behandlung anderer Krankheiten.
"Und wir haben es jetzt geschafft, die PLpro-Proteasen des 'alten' und 'neuen' SARS-CoV-Virus zu vergleichen. Wir haben gezeigt, dass sie hinsichtlich der Substratbindungsspezifität sehr ähnlich sind, was eine wichtige Information für ihre Aktivität ist" - erklärte der Wissenschaftler.
Warum ist das ein Durchbruch?
Dank der Entdeckung von Wissenschaftlern aus Breslau können alle Informationen, die während langjähriger Forschung zum vorherigen SARS gewonnen wurden, sofort in die Forschung zur Bekämpfung des SARS-CoV-2-Coronavirus einfließen.
SARS-Cov-2-PLpro-Protease, die von Prof. Der Pol ist nicht nur für die Replikation des Virus notwendig, sondern blockiert auch den körpereigenen Abwehrmechanismus gegen diesen Erreger. Dieses Enzym stoppt die Mechanismen, die zum Tod der infizierten Zelle führen. "Das Coronavirus verwendet ein Enzym, um menschliche Zellen zu täuschen, und kann so eine große Anzahl von Kopien replizieren und erzeugen", erklärt Prof. Drąg. Das Blockieren dieses Proteins könnte - wie es scheint - dem Körper helfen, das Virus zu bekämpfen.
Das Team um prof. Drąga hat bereits einige Beispiele für Verbindungen gezeigt, die die Aktivität dieses Enzyms selektiv hemmen. "Es ist einfach so, dass die PLpro-Protease aus dem vorherigen SARS-Virus die erste virale Protease war, die ich in meiner Karriere untersucht habe. Dank dieser Tatsache wusste ich, wer über Fachwissen in diesen Proteinen verfügt und mit wem ich zusammenarbeiten kann" - erklärt Prof. Pole. Und er fügt hinzu, dass seine Aufgabe nicht darin bestand, das Protein vorzubereiten, sondern zu verstehen, wie es funktioniert.
Ein effektiver Wettlauf gegen die Zeit
"Ich habe alle Kontakte geknüpft, die ich auf der Welt hatte, um dieses Enzym für die Forschung zu erhalten" - sagt er. Und ich tat es - Prof. Shaun Olsens Labor aus South Carolina in den USA arbeitete drei Wochen an der Herstellung des Proteins. Das Enzym kam am Karfreitag in Polen an. kurz vor Ostern, aber es bestand die Gefahr, dass das Paket erst nach einem langen Wochenende - am Mittwoch - nach Breslau geliefert würde.
"Und wenn dieses Enzym so lange gewartet hätte, hätte es seine Aktivität vollständig verloren, es wäre deaktiviert worden. Glücklicherweise zeigten die Zoll- und Kurierunternehmen jedoch das größte Verständnis. Dank zweier Personen von der polnischen FedEx, die mehrere Stunden mit mir telefonierten, erreichte das Enzym unser Labor vor Weihnachten. Und am Mittwoch nach Weihnachten hatten wir praktisch alle Ergebnisse fertig "- berichtete prof. Pole.
Wie in der vorherigen Forschung wurde auch diesmal prof. Marcin Drąg hat beschlossen, seine Ergebnisse kostenlos zur Verfügung zu stellen - ohne sie zu patentieren. Der Artikel mit den Forschungsergebnissen wird derzeit geprüft, aber der Publikationsvorabdruck ist für alle kostenlos online verfügbar.
Prof. Prof. Drąg betont, dass auch mehrere Forschungsgruppen aus den USA an der Forschung zu SARS-Cov-2-PLpro teilgenommen haben. Abgesehen von der Gruppe von prof. Shauna Olsen (Medizinische Universität von South Carolina / Gesundheitswissenschaftliches Zentrum der Universität von Texas in San Antonio) war prof. Tony Huang und Dr. Miklos Bekes (Medizinische Fakultät der New York University) und Scott Snipas (Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute, Kalifornien).
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