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Der Beitrag der Wissenschaft zur Bekämpfung der Coronavirus-Pandemie

(23.03.20) Mitten in der jüngsten Gesundheitskrise, die durch die Coronavirus-Pandemie verursacht wurde, ist die Wissenschaft einer der vielversprechendsten Bereiche, der der Gesellschaft bei der Bewältigung dieser Krise helfen kann. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) ist in diesem Kampf präsent und hat am 19. März 2020 eine Ausschreibung zur fachübergreifenden Erforschung von Epidemien und Pandemien gestartet.

Illustration der Ultrastruktur des 2019-nCoV, die die kronenförmig organisierten Spikes zeigt

Illustration der Ultrastruktur des 2019-nCoV, die die kronenförmig organisierten Spikes zeigt

© Centers for Disease Control and Prevention (CDC)

Mitten in der jüngsten Gesundheitskrise, die durch die Coronavirus-Pandemie verursacht wurde, ist die Wissenschaft einer der vielversprechendsten Bereiche, der der Gesellschaft bei der Bewältigung dieser Krise helfen kann. Die in der chinesischen Stadt Wuhan ausgebrochene Epidemie hat sich in der Zwischenzeit auf alle Kontinente ausgebreitet und bereits etwa Hunderttausende von Menschen infiziert. Sie wird von der WHO (Weltgesundheitsorganisation) nun als Pandemie bezeichnet. In vorderster Front bei der Bekämpfung der Epidemie stehen nicht nur Angehörige der Gesundheitsberufe (Ärzte, Krankenschwestern usw.), sondern auch Wissenschaftler aus verschiedenen Ländern, die hart daran arbeiten, nicht nur die Dynamik des Virus zu verstehen, sondern auch so schnell wie möglich einen entsprechenden Impfstoff zu entwickeln. Auch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) ist in diesem Kampf präsent und hat am 19. März 2020 eine Ausschreibung zur fachübergreifenden Erforschung von Epidemien und Pandemien gestartet.

In Deutschland stellte der Haushaltsausschuss des Bundestages am 11. März 145 Millionen Euro für die Erforschung des Coronavirus zur Verfügung. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützt die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Landes, die im Wesentlichen an drei Fronten arbeiten:

Die erste besteht aus Forschungsarbeiten, die zum Verständnis des Verhaltens des Virus beitragen können. Dadurch werden Ansatzpunkte für die Entwicklung von Therapien und Impfstoffen geschaffen. Es ist unbedingt notwendig, dass die Wissenschaftler ein besseres Verständnis der Biologie und auch der Übertragungsmechanismen und -dynamik erlangen. Dieses Wissen ist auch grundlegend, um geeignete Präventivmaßnahmen zu ergreifen.

Die zweite Priorität ist die Entwicklung von Arzneimitteln zur Behandlung von infizierten Patienten. Ziel ist die Entwicklung neuer Wirkstoffe und auch die Herstellung von Arzneimitteln aus bestehenden Wirkstoffen, also von bereits zugelassenen Medikamenten zur Behandlung anderer Viruserkrankungen.

Darüber hinaus ist die dritte Priorität die Förderung der Entwicklung eines eigentlichen Impfstoffs. Deutschland hat aus früheren Epidemien gelernt und ist Gründungsmitglied der Impfinitiative Coalition for Epidemic Preparedness Innovations (CEPI; in etwa: Koalition für Innovationen in der Epidemievorbeugung) – eine öffentlich-private Institution, die von Regierungsorganisationen, Forschungseinrichtungen und der pharmazeutischen Industrie finanziert wird.

Bei der fachübergreifenden Initiative der DFG sollen in Deutschland Vorhaben gefördert werden, die sich mit der Prävention, Früherkennung, Eindämmung sowie der Erforschung der Ursachen und Auswirkungen von Epidemien und Pandemien sowie dem Umgang mit ihnen beschäftigen. Dies soll am Beispiel von SARS-CoV-2 und anderen humanpathogenen Mikroorganismen und Viren geschehen. Zu den Forschungsthemen gehören beispielsweise die Herausforderungen und Auswirkungen einer Epidemie oder Pandemie sowie der Maßnahmen, die zu ihrer Bewältigung in den Gesundheitssystemen ergriffen werden. Darüber hinaus sollen auch psychologische, soziale und kulturelle Faktoren bei ihrer Entstehung, Ausbreitung und Behandlung sowie rechtliche und ethische Auswirkungen oder die Effekte auf die globale und regionale Wirtschaftsentwicklung berücksichtigt werden. Die biologischen und medizinischen Grundlagen eines Erregers und seines Krankheitsbildes sowie therapeutische Verfahren oder Präventivmaßnahmen in Kombination mit einem oder mehreren der oben genannten Themenfelder sind ebenso zentraler Fokus der Ausschreibung.

Prof. Dr. Ester Sabino, Institut für Tropenmedizin der USP

Prof. Dr. Ester Sabino, Institut für Tropenmedizin der USP

© Léo Ramos Chaves, FAPESP

Unterdessen arbeiten in Brasilien das Gesundheitsministerium und die Hochschul- und Forschungseinrichtungen mit Nachdruck an Lösungen. Die brasilianische Wissenschaft hat bisher in der aktuellen Situation eine äußerst wichtige Rolle gespielt. Ende Februar führten zwei brasilianische Wissenschaftlerinnen ein Team an, das in Rekordzeit die Sequenz des Genoms des Virus bestimmte, das im ersten Fall von COVID-19 im Land gefunden wurde. Die Arbeit des Teams unter der Leitung von Prof. Dr. Ester Sabino und Dr. Jaqueline de Jesus, beide vom Institut für Tropenmedizin der USP, ist für die Entwicklung eines Impfstoffs von grundlegender Bedeutung. In einem Interview mit der Zeitschrift FAPESP betonte Prof. Dr. Sabino, dass „die Rolle der Universität auch darin besteht, Technologien für Gesundheitsorgane zu entwickeln, die gerade in Krisenzeiten dafür sorgen, dass die Dinge vorankommen“.

Darüber hinaus liegt ein von der FAPESP unterstütztes brasilianisches Projekt, das von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Immunologie-Labors des Herzinstituts (Instituto do Coração, INCOR) der medizinischen Fakultät der USP durchgeführt wird, im Rennen um die Entwicklung von Impfstoffen. Allerdings verfolgen die brasilianischen Wissenschaftler dabei eine andere Strategie als die Pharmaindustrie in anderen Ländern. Die brasilianische Methode besteht in der Verwendung von virusähnlichen Partikeln (VLPs). Diese besitzen ähnliche Eigenschaften wie das Virus selbst, aber nicht sein genetisches Material. VLPs können von den Zellen des Immunsystems leicht erkannt werden, es besteht aber kein Risiko einer Virusvermehrung. Daher sind sie, so die am Projekt teilnehmenden Wissenschaftler, sicherer. Der Koordinator dieses Forschungsprojekts, Gustavo Cabral, weist in einem Interview mit dem FAPESP-Magazin darauf hin, dass es „zum jetzigen Zeitpunkt, wo wir es mit einem wenig bekannten Virus zu tun haben, aus Sicherheitsgründen notwendig ist, das Einbringen von genetischem Material in den menschlichen Körper zu vermeiden, um unerwünschte Ereignisse wie die Virusvermehrung und möglicherweise eine genetische Reversion der Virulenz zu vermeiden. Daher sollten alternative Wege zur Entwicklung des Impfstoffs gegen Covid-19 neben der Wirksamkeit auch die Sicherheit in den Vordergrund stellen“.