Hoewel de wetenschap steeds meer successen boekt in de strijd tegen coronapandemie, is er nog steeds geen goed middelen om COVID-19 te genezen. Duitse wetenschappers zoeken daarom in twee samenwerkingsprojecten aan de Goethe-universiteit nieuwe behandelmethoden.
In het project “Target-RNA-antiV” willen zij samen met de TU Darmstadt onderzoeken hoe de gen-regulatie van het virus specifiek kan worden verstoord.
In het “CoVmacro”-project onderzoeken de wetenschappers samen met de RWTH Aachen University, LMU München en Onderzoekscentrum Jülich, hoe een eiwit dat belangrijk is voor de virusreplicatie, kan worden geblokkeerd.
Medicijnmoleculen
In het project Target-RNA-antiV draait het om het verlammen van SARS-CoV-2 met behulp van kleine medicijnmoleculen. Bij het onderzoek naar nieuwe geneesmiddelen wordt vaak gebruik gemaakt van dergelijke kleine moleculen. Deze kunnen gemakkelijker de menselijke cellen binnendringen dan grote moleculen. Bovendien kunnen zij betrekkelijk gemakkelijk en zonder al te veel moeite worden gesynthetiseerd. Men kan dus hele bibliotheken van dergelijke kleine moleculen doorzoeken om die moleculen te identificeren die zich aan de doelstructuur binden. Dit vereist natuurlijk kennis van de doelstructuur van een virus.
De benadering bij het zoeken naar werkzame stoffen in “Target-RNA-antiV” is rechtstreeks op het virale genoom RNA. Prof. Maike Windbergs en Prof. Harald Schwalbe van de Goethe Universiteit en Dr. Julia Weigand van de TU Darmstadt bouwen voort op het werk van het internationale COVID-19 NMR-consortium. De onderzoekers hebben reeds 15 controle-elementen in het genoom van SARS-CoV-2 geïdentificeerd, waarvan het virus gebruik maakt om het verloop van de infectie in de menselijke cel te controleren. Van deze 15 is er een het middelpunt van “Target-RNA-antiV”.
De onderzoekers leggen uit dat dit een soort “schakelaar” is waarmee het virus twee verschillende virale eiwitten kan produceren uit hetzelfde stukje genetisch materiaal (RNA pseudoknoop-element). Zij willen nu op zoek gaan naar kleine moleculen die kunnen worden gebruikt om deze schakelaars te blokkeren. Dat moet voorkomen dat het virus een aantal belangrijke eiwitten aanmaakt. Om te testen welke kandidaat-geneesmiddelen doeltreffend zijn en hoe, worden veelbelovende kandidaten vervolgens op 3D-celkweekmodellen gespoten van een menselijke long.
Afweerreactie
Het “CoVmacro”-project is gericht op het virale eiwit nsP3. Dit eiwit helpt SARS-CoV-2 onder andere om de afweerreactie van de cellen te voorkomen. Het is reeds bekend dat het zogenaamde macrodomein van nsP3 een doelwit voor geneesmiddelen kan zijn. Met behulp van dit macrodomein kan het virus voorkomen dat cellen signaalroutes activeren die leiden tot stress- en verdedigingsreacties. Het virale macrodomein verhindert “dat de suiker ADP-ribose aan overeenkomstige cellulaire signaleringseiwitten wordt gehecht om de signaleringsketen te activeren”.
Prof. Stefan Knapp van de Goethe Universiteit tracht daarom samen met prof. Bernhard Lüscher, dr. Patricia Korn van de RWTH Aachen Universiteit, prof. Andreas Ladurner van LMU München en prof. Giulia Rossetti van het Forschungszentrum Jülich kleine moleculen te identificeren. Deze kunnen de eigen afweer van de cellen versterken door het virale macrodomein te verlammen. Deze benadering kan zelfs leiden tot therapeutische benaderingen van andere virale ziekten. Het macrodomein heeft namelijk ook in veel andere coronavirussen – en ook in hepatitis E-virussen en alfavirussen zoals het chikungunya-virus – een vergelijkbare structuur.
Ook interessant:
Genen mogelijk de sleutel voor nieuwe behandelingen COVID-19
Nieuw vaccin biedt ook mensen met verminderde afweer bescherming tegen corona
Duitse onderzoekers op het spoor van medicijn tegen corona
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
