Suche nach Wirkstoff : Bessy II wegen Corona wieder in Betrieb

So wie fast alle Forschungsinstitute steht auch die Strahlungsquelle Bessy II still - wurde jetzt aber für die Suche nach einer Arznei gegen Covid-19 geweckt.

Blockade. Ein Wirkstoff (gelb) könnte das wichtigste Enzym des Coronavirus, eine Protease, hemmen.
Blockade. Ein Wirkstoff (gelb) könnte das wichtigste Enzym des Coronavirus, eine Protease, hemmen.Bild: Helena Tabermann/HZB

Die Strahlungsquelle „Bessy II“ des Helmholtz-Zentrums für Materialien und Energie (HZB) in Berlin-Adlershof wurde jetzt für zwei Tage wieder in Betrieb genommen. Voraussichtlich werden bis zum heutigen Freitagabend Messungen vorgenommen, die bei der Entwicklung eines Medikaments gegen das neuartige Coronavirus Sars-CoV-2 helfen könnten.

Am 20. März war die Anlage, wie viele andere Forschungseinrichtungen auch, im Zuge der Pandemievorsorge stillgelegt worden. Doch nun ergab sich dringender Bedarf. Mit der starken Röntgenstrahlung von Bessy II können Forscher nach Wirkstoffen gegen das Coronavirus suchen. Im Februar hatte ein Team um Rolf Hilgenfeld von der Universität Lübeck an Bessy II die Struktur eines Proteins des Sars-CoV-2-Virus entschlüsselt, die „Hauptprotease“, die an der Virus-Vermehrung beteiligt ist.

Diese dreidimensionale Struktur ist entscheidend für die Suche nach einem Wirkstoff, da er genau auf auf diese Struktur zugeschnitten sein muss. Die Arznei muss wie ein Schlüssel ins Schloss passen, damit sie die Funktion des Proteins behindert.

Suche nach dem passenden Hemmstoff für die Virus-Protease

Um diese Arznei zu finden, nutzen Forscher eine Fragment-Bibliothek mit zahlreichen Molekülgruppen. Wie ein Einbrecher einen Dietrich nutzt, um nach und nach herauszufinden, wie der perfekte Schlüssel für den Safe aussieht, so nutzt die Forschung das Fragment-Screening. Aus vielen unterschiedlichen Molekülen wird die Komponente identifiziert, die am besten passt, erläutert das HZB. Entwickelt hat das Screening ein Team um den HZB-Forscher Manfred Weiss.

Die Lübecker Forscher haben Proteinkristalle erzeugt und jede Probe mit einer anderen Verbindung aus der Fragment-Bibliothek getränkt. Unterdessen haben die Berliner Bessy II wieder „eingeschaltet“. Tatsächlich sind es etliche Prozeduren, die insgesamt 24 Stunden dauern, bis die nötige Qualität des Röntgenlichts erreicht ist. Seit Donnerstag messen die Lübecker gemeinsam mit den Adlershofer Experten – rund um die Uhr, bis die fast 200 Proben analysiert sind. Dann soll Bessy II wieder abgestellt werden.

Aus den Resultaten ergibt sich, welche Fragmente überhaupt an der viralen Protease andocken und somit für einen Wirkstoff infrage kommen. „Natürlich müssen weitere Experimente und Messreihen erfolgen, sowohl Versuche am Tiermodell als auch an menschlichen Zellkulturen“, sagt Weiss. Aber angesichts der unendlichen Anzahl von chemischen Verbindungen biete diese systematische Vorauswahl die Chance auf eine enorme Beschleunigung.

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