Zum ersten Mal haben Biologen und Computerexperten einen Wirkstoff entwickelt, der ein breites Spektrum an Grippeviren gezielt ausschalten und als Tablette eingenommen werden kann. Anders als andere Grippemittel wie Oseltamivir (Tamiflu) neutralisiert das Mittel die Viren nach dem Vorbild eines körpereigenen Immunmoleküls. Zugleich unterscheidet es sich von Influenza-Impfstoffen, die mit großem Aufwand hergestellt werden müssen und lediglich eine Saison lang vor einer kleinen Zahl von Viren schützen.
Weltweit erkranken jährlich mehrere Millionen Menschen an der Grippe, bis zu 650 000 sterben. Besonders aggressive, neue Influenzaerreger können weltumspannende Seuchen auslösen, sogenannte Pandemien.
Wie die Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsjournals Science berichten, wurde die neue Substanz auf der Grundlage von sogenannten Antikörpern entwickelt. Antikörper sind Eiweiße, die vom menschlichen Körper zur Abwehr von Viren, Bakterien und anderen Störenfrieden gebildet werden. Sie erkennen sehr spezifische Eigenschaften der Eindringlinge, binden sich an diese Merkmale und schalten den Feind dadurch aus. Voraussetzung dafür ist, dass das Immunsystem schon einmal mit dem Erreger in Kontakt gekommen ist und ein immunologisches Gedächtnis bilden konnte. Impfungen beruhen auf diesem Prinzip.
Bei der Grippeimpfung besteht jedoch das Problem, dass sich Grippeviren schnell verändern. Obwohl sich das Immunsystem also an das letzte Impfvirus erinnert, erkennt es den verwandelten Erreger bereits Monate später kaum oder nicht mehr wieder. Das ist der Grund für die meist mäßige Wirksamkeit des Grippevakzins und dafür, dass jährlich neu geimpft werden muss.
Um dieses Problem zu lösen, suchen Forscher bereits seit vielen Jahren nach einer gemeinsamen Achillesferse der Viren. Ein Merkmal, das, anders als andere Eigenschaften des Virus, stabil bleibt. Solche Merkmale taugen als Zielscheibe für dauerhaft effektive Schutzimpfungen - oder für passive Immunisierungen mit künstlich hergestellten Antikörpern. Solche fachsprachlich "breit neutralisierend" genannten Antikörper hat man inzwischen sogar gefunden. Sie setzen ein großes Spektrum von Influenzaviren außer Gefecht, unabhängig von saisonalen Veränderungen. Allerdings ist es bisher nicht gelungen, sie durch eine Impfung vom Immunsystem selbst produzieren zu lassen. Außerhalb des Körpers entwickelte Antikörper wiederum können nicht geschluckt, sondern müssen in die Blutbahn gespritzt werden.
Was allerdings wäre, wenn man nur die erkennenden Stellen der Antikörper nachahmt - mit kleinen Molekülen, die als Tablette eingenommen werden können? Dieser Aufgabe hat sich das Team um Ian Wilson vom Scripps Research Institute in La Jolla, Kalifornien, gemeinsam mit dem Pharmakonzern Janssen gestellt. Die Biologen und Computerexperten wählten einen Antikörper mit der Bezeichnung CR6261 als Blaupause für das zu suchende kleine Molekül, auf englisch "small molecule" genannt. CR6261 verhindert, dass zahlreiche Influenzaviren des Typs A mit menschlichen Zellen verschmelzen. Die Bindungseigenschaften des Eiweißes sind sehr gut erforscht, und so wussten die Wissenschaftler auch, welche Stelle der relativ großen Andockfläche des Eiweißkörpers entscheidend für die antiviralen Eigenschaften sein würde.
Auf Grundlage dieser Informationen suchten die Forscher in einer Datenbank von einer halben Million Substanzen nach einem kleinen Molekül, das dieselbe entscheidende Stelle am Virus besetzen kann und medizinisch gut anwendbar ist. Den besten Kandidaten optimierten die Experten dann durch einige chemische Veränderungen. Das Ergebnis heißt JNJ4796 und ist nun erfolgreich an Mäusen erprobt worden. Die Substanz neutralisiert im Körper der Tiere wirksam den Erreger der Grippe-Pandemie von 2009, ein A/H1N1-Virus, aber auch die für Menschen gefährliche, hochaggressive Variante des Vogelgrippevirus A/H5N1.
Die Methode könnte auch helfen, Moleküle gegen die Erreger von Aids oder Ebola zu finden
Grippeexperten äußern sich über die Studie bislang eher verhalten. "Die vorliegende Arbeit ist sehr solide", sagt der Virologe Stephan Ludwig von der Universität in Münster. Ehrlicherweise müsse man aber auch zugeben, dass der Erkenntnisgewinn bislang noch im akademischen Bereich liege. "Eine klinische Relevanz ist noch nicht erkennbar." Das liegt unter anderem daran, dass einige der derzeit zirkulierenden Influenzaviren nicht zur eigentlich sehr umfangreichen Zielgruppe des Wirkstoffs gehören. "Im vergangenen Jahr war die Influenza B die vorherrschende Subgruppe, in diesem Jahr sind es H3N2-Viren - gegen diese Subgruppen hätte dieser Inhibitor nicht geholfen", erläutert Ludwig.
"Der Wirkstoff muss soweit modifiziert werden, dass er auch diese anderen, wichtigen Influenzaviren bindet", sagt auch Florian Krammer von der angesehenen Icahn School of Medicine at Mount Sinai in New York. "Als Alternative könnte eine Kombination aus mehreren Substanzen verwendet werden - aber die sind vermutlich noch in Entwicklung. Eine Markteinführung ist also noch Jahre entfernt."
Dennoch sind sich die Experten einig, dass zumindest das Prinzip der Wirkstoffsuche überzeugt. "Im Prinzip müsste das Verfahren auch auf andere Erreger übertragbar sein, die Zellen auf ähnlichem Wege wie die Influenzaviren infizieren", sagt Hans-Dieter Klenk vom Institut für Virologie an der Universität Marburg. Krammer pflichtet dem bei: "Die vorgestellte Methode könnte benutzt werden, um ähnliche Moleküle gegen die Erreger von Aids, Ebola, Lassafieber und andere Krankheiten zu finden.