Medikamente / Impfungen gegen das Virus

SARS-CoV-2 Pandemie 2020
Ronald
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Medikamente / Impfungen gegen das Virus

Beitrag: #Beitrag Ronald
27. Mär 2020, 09:11

Grundsätzlich wirken Medikamente gegen Viren auf zwei Wegen:
Der erste Weg ist die Vermehrung des Virus zu hemmen bzw. die Auswirkungen der Infektion (Lungenentzündung) zu verhindern (Medikament). Der zweite Weg ist das köpereigene Immunsystem gegen das Virus zu aktivieren (Impfung).

Beiden Wegen ist (Stand 27.03.2020) gemeinsam, dass es kein Medikament und keinen Impfstoff zur Bekämpfung von SARS-CoV-2 gibt. Das bedeutet, dass zunächst ein Wirkstoff gefunden werden muss. Dann muss dieser Wirkstoff noch zugelassen werden. In diesem Zulassungsverfahren muss der Wirkstoff seine Wirksamkeit nachweisen und er muss ebenfalls nachweisen, welche Nebenwirkungen er hat. Ein Wirkstoff, der das Virus bekämpft und den Patienten tötet ist definitiv unerwünscht.

Ein Medikament / Impstoff muss folgende Kombination von Eigenschaften mitbringen:
  • Es muss den Zielort im Körper erreichen, an dem sie wirken soll, ohne vorher abgebaut oder ausgeschieden zu werden.
  • Die Substanz muss sich dort mit Molekülen des Körpers oder eines Erregers verbinden, die im Krankheitsprozess eine wichtige Rolle spielen (den Targets). Diese müssen dadurch entweder ab- oder angeschaltet werden – je nachdem, was einer Behandlung zuträglich ist.
  • Es muss aber vom Körper später wieder abgebaut oder ausgeschieden werden können; sonst würde es sich anreichern.
  • Es sollte auch bei mehrfacher Überdosierung nicht giftig sein.
  • Es sollte für Embryonen unbedenklich sein. Ist sie es nicht, ist Verhütung zwingend erforderlich.
  • Die Nebenwirkungen, die eshervorruft, dürfen nicht zu gefährlich ausfallen. Gleiches gilt für Wechselwirkungen mit gleichzeitig eingenommenen anderen Medikamenten oder Nahrungsmitteln.
  • Es muss zuverlässig großtechnisch herstellbar sein.
Damit die vorgenannten Punkte erfüllt sind bedarf es eines längeren Zeitraums der Forschung und damit eines nicht kleine Geldbetrages um Mitarbeiter und Maschinen zu bezahlen.

Medikamente
Einige antivirale Mittel, die ursprünglich gegen andere Erreger entwickelt worden sind, könnten auch gegen das neue Coronavirus wirken. Erste Tests laufen unter anderem mit einigen Wirkstoffen gegen HIV, mit dem Grippemittel Tamiflu, aber auch mit Wirkstoffen, die im Tierversuch und ersten Tests gegen die verwandten Viren SARS und Mers-CoV wirksam waren.

Als bislang vielversprechendster Kandidat gilt dabei das antivirale Mittel Remdesivir des US-Pharmakonzerns Gilead. Dieser Wirkstoff wurde ursprünglich gegen das Ebola-Virus entwickelt, erwies sich bei klinischen Studien im Jahr 2014 jedoch als wenig effektiv. Dafür aber zeigte Remdesivir in Tierversuchen gute Wirkung gegen andere RNA-Viren, darunter auch die Coronaviren SARS und Mers-CoV. Remdesivir hat zudem schon erste Tests an gesunden Probanden und Ebola-Patienten durchlaufen und sich darin als verträglich erwiesen.

Remdesivir ist ein sogenanntes Nukleotidanalog. Der Wirkstoff ähnelt in Teilen seiner Struktur den RNA-Bausteinen, die RNA-Viren zur Replikation ihres Erbguts benötigen. Dadurch täuscht er die viralen Enzyme, die die Erbgutstränge bei der Virenvermehrung zusammenbauen und sabotiert gewissermaßen ihre Arbeit: Remdesivir wird von den Enzymen statt der Nukleotidbausteine in die Viren-RNA eingebaut.

„Wenn der Wirkstoff einmal in die wachsende RNA eingebaut ist, kann sich das Virus nicht länger replizieren“, erklärt Matthias Götte von der University of Alberta. Er und sein Team haben gerade in einer Studie untersucht, wie dieses Prinzip beim Einsatz von Remdesivir gegen Coronaviren wie SARS und Mers-CoV abläuft. Dabei zeigte sich: Es gibt zwar leichte Unterschiede gegenüber dem Wirkmechanismus gegen Ebola – die „Sabotage“ funktioniert aber in beiden Fällen.

In Wuhan und Peking laufen seit einigen Wochen Studien mit gut 700 Covid-Patienten.

Allerdings gibt es bislang nur erste Eindrücke zur Wirksamkeit des Mittels, keine harten Daten: „Obwohl Remdesivir bereits einigen Patienten mit Covid-19 verabreicht worden ist, haben wir bisher nicht genügend verlässliche Daten um zu wissen, ob es wirklich den Verlauf beeinflusst“, betonte Anthony Fauci, Direktor des National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID).

Die Ergebnisse der klinischen Studien werden Anfang April erwartet. Sollte sich Remdesivir gegen SARS-CoV-2 bewähren, würde dies zwar nicht die Ausbreitung des Coronavirus stoppen. Es hilft aber dabei, Todesfälle durch Covid-19 zu verhindern. Allerdings räumt auch Götte ein, dass Remdesivir allein wohl nicht als Gegenmittel gegen die Pandemie ausreicht.

„Wir werden wahrscheinlich mehr als ein Medikament brauchen, um gegen neu auftretende Erkrankungen wie Covid-19 zu kämpfen“, so der Forscher. „Idealerweise haben wir mehrere Wirkstoffe in petto, weil einige Virenstämme sich als resistent gegenüber bestimmten Behandlungen erweisen könnten.“ (Journal of Biological Chemistry, 2020; http://dx.doi.org/10.1074/jbc.AC120.013056)

Impfstoffe
Impfstoffe funktionieren im Gegesatz zu Medikamenten in dem sie das körpereigene Immunsystem auf das Virus trainieren. Das Immunsystem ist von sich aus in der Lage sich auf neue körperfremde Erreger einzustellen und diese zu vernichten. Krank wird der Organismus erst, wenn zu viele Erreger den Organismus überfluten und weniger Erreger vernichtet werden, als der Erreger reproduziert.
Ist hingegen der Organismus schneller beim vernichten der Erreger als dieser sich selbst reproduzieren kann, dann ist der Organismus immun gegen das Virus.

Diesen Mechanismus kann man stimulieren indem man einen Impfstoff verabreicht. Man unterscheidet dabei in Attentuierene Lebendimpstoffe und Totimpfstoff

Lebend Impfstoff
Solche Lebendimpfstoffe enthalten abgeschwächte (attenuierte) Viren oder Bakterien, die sich meistens noch vermehren können (nicht aber beim MVA-Virus) und eine Immunantwort auslösen, in der Regel jedoch keine Erkrankung. Ein attenuierter Lebendimpfstoff ist in der Regel deutlich wirksamer als ein Totimpfstoff. In seltenen Fällen kann es nach der Anwendung eines solchen Impfstoffes bei der möglichen Vermehrung der Erreger zu einer Mutation (Reversion) in Richtung der nicht abgeschwächten Ausgangsform kommen, durch die dann doch die Erkrankung eintreten kann. Beispiele hierfür sind die in Europa aufgegebene Polio-Schluckimpfung, welche sehr selten die Impfpoliomyelitis ausgelöst hat, der MMR-Impfstoff, der Pockenimpfstoff, der Bacillus Calmette-Guérin sowie Impfstoffe gegen Gelbfieber. Zur Typhus-Impfung stehen sowohl Lebend- als auch Totimpfstoffe zur Verfügung. Die Attenuierung erfolgt meistens durch serielle Infektionen von artfremden Zellkulturen, embryonierten Hühnereiern oder Versuchstieren, bei dem sich der jeweilige Erreger an die neue Wirtsspezies anpasst und dabei oftmals gleichzeitig Anpassungen an die Art des Geimpften verliert, was sich in einer Verringerung der Pathogenität äußert.

Manche Lebendimpfstoffe werden durch weitere Methoden behandelt. Kälteadaptierte Stämme können sich nur bei Temperaturen um 25 °C vermehren, was die Viren auf die oberen Atemwege beschränkt. Bei temperatursensitiven Stämmen ist die Replikation auf einen Temperaturbereich von 38–39 °C beschränkt und es kommt auch hier nicht zum Befall der unteren Atemwege.

Totimpfstoff
Totimpfstoffe enthalten inaktivierte oder abgetötete Viren oder Bakterien oder Bestandteile von Viren, Bakterien oder Giftstoffen. Diese können sich im Körper nicht mehr weitervermehren oder ihn vergiften, wie es das Tetanospasmin könnte, aber sie lösen ebenfalls eine Abwehrreaktion (Immunreaktion) aus. Beispiele sind die Toxoidimpfstoffe und Impfstoffe gegen Influenza (Influenzaimpfstoff), Cholera, Beulenpest, Hepatitis A oder Hepatitis B (Hepatitis-B-Impfstoff).


mRNA Impfstoff
MIt Hilfe der sog. messenger - Ribonukleinsäure (englisch: messenger ribonucleic acid) wird die Bauanleitung für ein bestimmtes Protein zellulär verfügbar.
Das bedeutet, dass die mRNA die Köperzellen anweist Teile des Virus zu produzieren (bei SARS-CoV-2 ist dies das Spikeprotein). Damit wird ein (ungefährlicher) Teil des Virus im Körper produziert. Das körpereigene Immunsystem erkennt diesen Teil als Fremdkörper, den es zu bekämpfen gilt und produziert sog. Antigene, die sich an das Spikeprotein heften und damit wirkungslos machen.
Die mRNA zerfällt innerhalb von Minuten bis Stunden und wir vom Körper entsorgt (Degradation). Da die mRNA so instabil ist, produzieren die Körperzellen das Spikeprotein nur ein kurze Zeit.

Kommt es zu einer Infektion durch SARS-CoV-2, so erkennt das Immunsystem das Spikeprotein am Virus und fährt die Antigenproduktion wieder hoch. Die Antigene heften sich auf die Spikeproteine des Virus und verhindern so ein Eindringen des Virus in Körperzellen (ACE2-Rezeptor) und damit die Vermehrung des Virus.

Da die Immunsysteme verschiedener Menschen unterschiedliche (kraftvoll) reagieren und um das Immunsystem noch einmal anzuschubsen ist eine zweite Impfung innerhalb von 21 Tagen sinnvoll.
Sollte eine zweite Impfung versäumt werden, ist es gut möglich, dass sich Mutationen entwickeln, auf die das Imunsystem keine Antwort hat, sog. Flucht-Mutationen (englisch: escape mutation).

Die mRNA kommt mit der DNA nicht in Kontakt und kann so auch nicht in die DNA eingebaut werden und dort Genschäden verursachen. Die zweite Hürde die eine mRNA überwinden müsste um in der DNA eingebaut zu werden ist die unterschiedliche chemische Struktur von mRNA und DNA. Damit die mRNA in die DNA eingebaut werden kann müsste die mRNA sich mit der DNA verketten, was auf Grund der unterschiedlichen chemischen Struktur nicht möglich ist.

Eine Umwandlung von mRNA in DNA ist prinzipiell möglich - das machen etwa Viren wie der Aids-Erreger HIV, der sein RNA-Erbgut in DNA umschreibt. Dafür nutzt das Virus ein Enzym mit dem Namen "Reverse Transkriptase". Dieses jedoch ist in menschlichen Zellen nicht vorhanden. "Es gibt auch keinen Hinweis darauf, dass die von den Körperzellen nach der Impfung aufgenommene mRNA in DNA umgeschrieben wird", schreibt das Paul-Ehrlich-Institut.