Göttinger MPI-Forscher: Remdesivir schaltet Coronavirus nicht ganz aus

Remdesivir: So heißt das erste Medikament gegen Covid-19, das unter Auflagen in Europa zugelassen wurde. Forscher des Göttinger Max-Planck-Instituts (MPI) für biophysikalische Chemie und der Universität Würzburg haben jetzt aufgeklärt, wieso der Wirkstoff die rasante Vermehrung des SARS-CoV-2-Erregers zwar behindert, aber nicht stoppt. „Nach komplizierten Untersuchungen kommen wir zu einem einfachen Schluss“, sagt Max-Planck-Direktor Patrick Cramer. „Remdesivir behindert zwar die Polymerase in ihrer Arbeit, aber erst mit einiger Verzögerung. Und das Medikament stoppt das Enzym nicht komplett“, fährt er fort. Eigentlich soll der Wirkstoff die virale Kopiermaschine, die RNA-Polymerase, aufhalten – das gelingt ihm aber scheinbar nicht. Zu Beginn der Pandemie hatte Cramers Team am MPI für biophysikalische Chemie aufgeklärt, wie das Coronavirus sein RNA-Erbgut verdoppelt. Für den Erreger sei das eine „echte Mammutaufgabe“, denn die Virus-RNA bestehe aus einer Kette von rund 30 000 Bausteinen und sei damit besonders lang. Untersuchung der Polymerase-RNA-Komplexe: Um den Wirkmechanismus von Remdesivir aufzuklären, habe Cramers Team mit Claudia Höbartners Gruppe zusammengearbeitet, die spezielle RNA-Moleküle für die Struktur- und Funktionsuntersuchungen hergestellt hat. „Remdesivir ähnelt in seiner Struktur RNA-Bausteinen“, erklärt Höbartner, Professorin für Chemie an der Universität Würzburg. Die Polymerase lasse sich davon in die Irre führen und baue die Substanz in die wachsende RNA-Kette ein. Lesen Sie auch Zweites Corona-Jahr: Womit Deutschland 2021 rechnen sollte Corona-Medikamente: Welche Wirkstoffe und Therapien funktionieren bei der Covid-19-Behandlung? Mediziner: Weitere Forschung an Corona-Medikamenten nötig Nach dem Einbau von Remdesivir in das Virus-Erbgut seien die Polymerase-RNA-Komplexe mithilfe biochemischer Methoden und der Kryo-Elektronenmikroskopie untersucht worden. Herausgefunden haben die Forscher dabei, dass der Kopiervorgang genau dann pausiert, wenn sich die RNA-Kette nach Einbau von Remdesivir um drei weitere RNA-Bausteine verlängert hat. „Einen vierten Baustein lässt die Polymerase nicht mehr zu. Das liegt an nur zwei Atomen in der Struktur von Remdesivir, die sich an einer bestimmten Stelle der Polymerase verhaken“, erklärt Goran Kokic, wissenschaftlicher Mitarbeiter in Cramers Labor. Allerdings blockiere Remdesivir die RNA-Produktion nicht komplett. „Oft arbeitet die Polymerase nach einer Fehlerkorrektur auch weiter“, so Kokic. Gemeinsam mit den anderen Erstautoren der Studie, Hauke Hillen, Dimitry Tegunov, Christian Dienemann und Florian Seitz, führte er die entscheidenden Experimente durch, die kürzlich im Wissenschaftsjournal „Nature Communcations“ veröffentlicht wurden. Impfungen sind „essenziell“: „Jetzt, da wir wissen, wie Remdesivir die Corona-Polymerase hemmt, können wir daran arbeiten, die Substanz und ihre Wirkung zu verbessern. Darüber hinaus wollen wir nach neuen Substanzen fahnden, die die virale Kopiermaschine stoppen“, sagt Cramer. Die jetzt angelaufenen Impfungen seien „essenziell, um die Pandemie unter Kontrolle zu bringen“. Aber die Entwicklung von wirksamen Medikamenten sei weiterhin wichtig, um im Fall von Infektionen den Krankheitsverlauf zu mildern. Von Yasmin Dreessen