Forscher finden mögliche Lösung für den COVID-19-Zytokinsturm

Forscher der Johns Hopkins University haben einen Schlüsselfaktor entdeckt, der den Körper von SARS-CoV-2, dem Virus, das COVID-19 verursacht, angreift. Diese Erkenntnisse eröffnen eine mögliche Methode, um zu verhindern, dass das Virus tödlich wird.

Die im September in der Fachzeitschrift Blood veröffentlichte Studie analysierte Tiermodelle und fand heraus, dass ein bestimmtes Protein es SARS-CoV-2 ermöglicht, das Immunsystem des Körpers dazu zu bewegen, gesunde Zellen anzugreifen.1 Die Forscher vermuten, dass die Unterdrückung dieses Proteins, das als Faktor D bezeichnet wird, dazu beitragen kann, entzündliche Reaktionen im Körper, die Menschen als Reaktion auf das Virus erleben können,  stoppen oder zu dämpfen. 

Bei Menschen, die sich mit COVID-19 infizieren, besteht das Risiko, einen sogenannten Zytokinsturm zu entwickeln , eine schwere Immunreaktion, die tödlich enden kann. Während eines Zytokinsturms setzt der Körper laut dem National Cancer Institute (NCI) zu schnell zu viele Zytokine – Proteine, die die Aktivität Ihres Immunsystems regulieren – in Ihr Blut frei.2 ^ kann eine schädliche und manchmal tödliche Reaktion in Ihrem Körper auslösen. Die Verringerung der mit dem Virus verbundenen Entzündung könnte theoretisch zu besseren Ergebnissen führen, sagen die Forscher.

Wie wirkt Faktor D?

Faktor D ist ein Protein in einem Teil des Immunsystems, der Komplementsystem genannt wird, sagt Jamie Alan, RPH, PharmD, PhD, Assistenzprofessor für Pharmakologie und Toxikologie an der Michigan State University, gegenüber Health Life Guide.

„Komplement ist an der Aktivierung des Immunsystems und von Entzündungsprozessen beteiligt, damit der Körper Infektionen bekämpfen kann“, sagt sie. „Normalerweise ist das eine sehr gute Sache. Wie wir jedoch wissen, kann die Aktivierung des Immunsystems bei COVID-19 tatsächlich ziemlich stark werden, was dem Körper Schaden zufügt.“ Dieser Prozess kann dann zu einem Zytokinsturm führen.

Faktor D wirkt im Stoffwechselweg unmittelbar vor einem anderen Protein, dem Faktor H. Und als es den Forschern in dieser speziellen Studie gelang, Faktor D zu blockieren, konnten sie auch die Kette negativer Ereignisse stoppen, die oft durch SARS-CoV-2 verursacht werden.

Warum die Blockierung von Faktor D tödliche Entzündungen hemmen kann

SARS-CoV-2 enthält Spike-Proteine ​​auf seiner Oberfläche, die dem Virus helfen, sich an Zellen anzuheften und sie zu infizieren. Um sich an Zellen anzuheften, heften sich diese Spikes zunächst an Heparansulfat – ein großes Zuckermolekül, das auf der Oberfläche von Zellen in der Lunge, in Blutgefäßen und in glatten Muskeln vorkommt. SARS-CoV-2 verwendet dann eine weitere Komponente, ein Protein namens Angiotensin-Converting-Enzym 2 (ACE2), um in die angegriffene Zelle 

Die Forscher dieser speziellen Studie fanden heraus, dass SARS-CoV-2, wenn es sich an Heparansulfat bindet, den Faktor H – der normalerweise die chemischen Signale reguliert, die Entzündungen auslösen und das Immunsystem davon abhalten, gesunde Zellen zu schädigen – daran hindert, das Heparansulfat zu verwenden, um sich an Zellen zu binden. Infolgedessen können die Zellen in Lunge, Herz, Nieren und anderen Organen zerstört werden.

In einer Reihe von Experimenten stellte das Forschungsteam fest, dass es durch die Blockierung von Faktor D, der wiederum auf demselben Weg wie Faktor H liegt, die zerstörerische Ereigniskette, die durch SARS-CoV-2 ausgelöst wurde, stoppen konnte.

Durch die Blockierung von Faktor D „blockieren Sie einen Teil der Entzündungsreaktion“, sagt Alan.

„Das Ziel unserer Studie war es, herauszufinden, wie das Virus diesen Signalweg aktiviert, und einen Weg zu finden, ihn zu unterbinden, bevor der Schaden entsteht“, sagte der leitende Autor der Studie, Dr. Robert Brodsky, Direktor der Abteilung für Hämatologie an der Johns Hopkins University School of Medicine in Maryland, in einer 

Brodsky vergleicht den gesamten Prozess mit einem fahrenden Auto. „Wenn die Bremsen deaktiviert sind, kann das Gaspedal ungebremst durchgetreten werden, was sehr wahrscheinlich zu einem Unfall und Zerstörung führt“, sagte er in der Pressemitteilung. „Die viralen Spike-Proteine ​​deaktivieren die biologischen Bremsen – Faktor H – und ermöglichen es dem Gaspedal – Faktor D –, das Immunsystem zu beschleunigen und Zell-, Gewebe- und Organzerstörung zu verursachen. Hemmt man Faktor D, können die Bremsen erneut betätigt und das Immunsystem zurückgesetzt werden.“

Behandlungen zur Bekämpfung von Faktor D

Derzeit befinden sich einige Medikamente in der Entwicklung, die auf Faktor D abzielen. „Einige sind in der Pipeline, aber noch keines auf dem Markt“, sagt Alan. Es sei schwer zu sagen, wie lange es dauern werde, bis sie für die Öffentlichkeit verfügbar seien, sagt Alan, aber sie fügt hinzu: „Es scheint, als ob es noch Jahre dauern wird.“

Ein Medikament namens BCX9930 von BioCryst befindet sich in einer klinischen Studie der Phase eins, während ein anderes, Danicopan, in einer klinischen Studie der Phase zwei ist. „Der Prozess könnte angesichts der Pandemie beschleunigt werden, aber es gibt sicherlich keine Garantien“, sagt Alan.

Brodsky scheint jedoch zuversichtlich, dass eine Behandlung früher verfügbar sein wird. „Eine Reihe dieser Medikamente wird innerhalb der nächsten zwei Jahre von der FDA zugelassen und in der klinischen Praxis eingesetzt“, sagt er. „Vielleicht könnten eines oder mehrere davon mit Impfstoffen kombiniert werden, um die Ausbreitung von COVID-19 einzudämmen und künftige Viruspandemien zu verhindern.“

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