Bakterielle Waffen gegen virale Erkrankungen

Die durch SARS-CoV-2 ausgelöste COVID-19-Pandemie hat Gesundheitssysteme auf der ganzen Welt in nie dagewesener Weise herausgefordert. Die rasante globale Ausbreitung dieses Erregers, verbunden mit teilweise schweren Krankheitsverläufen, zeigt, wie dringend wirksame Medikamente zur Behandlung von Viruserkrankungen benötigt werden. SARS-CoV-2 ist jedoch bei weitem nicht das einzige humanpathogene RNA-Virus mit hoher wirtschaftlicher und sozialer Relevanz. Daher ist, besonders auch im Hinblick auf mögliche virale Pandemien in der Zukunft, die Identifizierung neuer Wirkstoffe mit breiter Wirksamkeit gegen neu auftretende virale Infektionserreger von grösster Bedeutung.

Das Team um Rolf Müller forscht am HIPS seit vielen Jahren an antibakteriellen Naturstoffen, die aus Bodenbakterien isoliert werden. Hierbei sind insbesondere die seit Jahrzehnten genutzten Aktinobakterien sowie die bislang noch deutlich weniger erforschten Myxobakterien wertvolle Quellen für neue Naturprodukte.

Den Forschern gelang es nun, gleich zwei Wirkstofffamilien mit antiviraler Aktivität aus den versierten Naturstoffproduzenten zu isolieren: die Persicamidine und die Thiamyxine. Während die Persicamidine aus einem neu entdeckten Stamm der Aktinobakterien isoliert wurden, stammen die Thiamyxine aus einem Myxobakterienstamm, der von Wissenschaftlern des HIPS in der unmittelbaren Nähe des Instituts gefunden wurde. Im Rahmen des Bürgerwissenschaftsprojekts «Die Mikrobielle Schatzkiste» konnte die Stammsammlung des HIPS sogar um ca. 1000 neue Myxobakterien erweitert werden, welche aus bisher über 700 eingesendeten Bodenproben isoliert werden konnten (mehr Infos unter: https://www.hips.saarland/sample/).

Beide oben genannten Bakterienfamilien sind bekannte Naturstoffproduzenten, insbesondere für Antibiotika. Und bei beiden neu entdeckten Naturstofffamilien konnten die Wissenschaftler eine starke Hemmung von RNA-Viren in Corona-, Zika- und Dengue-Virusinfektionsmodellen nachweisen. Im Falle der Persicamidine sind die Aktivitäten gegen SARS-CoV-2 und hCoV-229E sogar in etwa vergleichbar mit dem bedingt zugelassenen Medikament Remdesivir, welches für die Behandlung von COVID-19 eingesetzt wird.

Aufgrund ihrer guten antiviralen Aktivitäten stellen die neuen Naturstoffklassen vielversprechende Startpunkte für die Entwicklung zukünftiger Wirkstoffe gegen SARS-CoV-2 und andere RNA-Viren dar. Eine biotechnologische Optimierung der Produktion oder die Entwicklung einer chemischen Syntheseroute sind wegen der vergleichsweise geringen Produktionsraten der Thiamyxine jetzt von grossem Interesse, um den Naturstoff in ausreichenden Mengen für weitere Analysen zur Verfügung zu stellen. In Folgestudien wollen die Forscher die Wirkmechanismen der beiden neuen Naturstofffamilien untersuchen, deren Aufklärung ein weiterer Schritt hin zur Entwicklung antiviraler Wirkstoffe sein wird.PS

Quelle: Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HIZ)/Pressemitteilung, 20.03.2023