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Warum es so schwierig ist, Medikamente gegen Viren zu entwickeln

Tages-Anzeiger-Logo Tages-Anzeiger 29.07.2021 Alexandra Bröhm

Viren brauchen den Menschen, um sich zu erneuern. Deshalb ist der Kampf gegen sie in unserem Körper kompliziert. Wann werden wir gute Medikamente gegen Covid-19 haben?

Die Suche nach einer Substanz, die das Coronavirus bremst, läuft in vielen Laboren. © Foto: Getty Images Die Suche nach einer Substanz, die das Coronavirus bremst, läuft in vielen Laboren.

Achtzehn Monate nach Beginn der Pandemie haben wir sehr wirksame Impfungen. Doch noch immer fehlen gute Medikamente gegen Covid-19. In einer Umfrage unter Forschenden nannten kürzlich viele Befragte dies als eines der dringlichsten Probleme der nächsten Zeit. An Anstrengungen mangelt es nicht. Der Bundesrat hat im Juni 50 Millionen Franken Fördergelder für diesen Zweck gesprochen. Auch die US-Regierung will einen Milliardenbetrag investieren. Doch es gibt ein grundsätzliches Problem. Medikamente gegen Viren zu entwickeln ist viel schwieriger als gegen Bakterien. Die Gründe:

Viren und Bakterien unterscheiden sich in wichtigen Punkten. Bakterien sind als einzellige Organismen nicht auf einen Wirt angewiesen, um sich fortzupflanzen. Sie haben einen eigenen Stoffwechsel und sind in der Lage, ohne den Menschen zu existieren und sich zu replizieren. Antibiotika können deshalb beispielsweise Strukturen in der Zellwand des Bakteriums angreifen, ohne den menschlichen Zellen zu schaden. Dass Antibiotika nicht gegen Viren wirken, ist inzwischen, auch dank breiten Kampagnen gegen den inflationären Einsatz dieser Medikamente, bekannt.

Ein Virus hingegen kann sich nicht selbst vermehren. Es benützt den Apparat der menschlichen Zellen, um sich zu replizieren. Das erschwert den Kampf gegen Viren im menschlichen Körper enorm. Es wäre nicht so schwierig, Viren zu töten, nachdem sie uns infiziert haben. Das Hauptproblem jedoch ist, dem Wirt des Virus – also dem Menschen – nicht gleichzeitig auch schweren Schaden zuzufügen. «Es ist eine grosse Herausforderung, Medikamente gegen Viren zu entwickeln, die für menschliche Zellen nicht toxisch sind», sagt Hansjakob Furrer, Chefarzt an der Universitätsklinik für Infektiologie am Inselspital Bern.

 Das Coronavirus. © Foto: Getty Images Das Coronavirus.

Dass sich Bakterien und Viren unterschiedlich fortpflanzen, spielt auch bei der Medikamentenentwicklung im Labor eine Rolle. Bakterien kann man relativ einfach kultivieren, um herauszufinden, wie schlagkräftig eine Substanz gegen sie ist. Um antivirale Medikamente zu testen, müssen Forscher im Labor künstliche Wirtszellen herstellen oder auf ein Tiermodell ausweichen. Doch Viren sind meist sehr spezifisch auf einen Wirt angepasst. Das macht die Entwicklung von Medikamenten anspruchsvoller.

Zudem gibt es bei sehr vielen Viren nur ein kleines Zeitfenster, in dem man sie idealerweise bekämpfen kann. Dieses Zeitfenster ist kurz nach der Infektion, wenn sich die Viren im grossen Stil mithilfe der menschlichen Zellen zu vermehren beginnen. Antivirale Medikamente wie beispielsweise Tamiflu bei der Grippe wirken nur in diesem frühen Stadium der Erkrankung.

Die ersten Tage sind entscheidend

Auch bei Covid-19 lässt sich das beobachten. Im medizinischen Alltag ist das ein Problem. Ein schwerer Covid-Verlauf zeigt sich meist erst ein, zwei Wochen nach der Infektion, wenn Medikamente, die Viren an der Vermehrung hindern, keine Wirkung mehr zeigen. «Die schweren Symptome bei Covid-19 sind dann in den meisten Fällen das Resultat einer fehlgeleiteten Immunabwehr», sagt Furrer. «Für eine erfolgreiche Therapie müssten wir die Betroffenen früh genug behandeln können, idealerweise kurz vor oder gerade beim Auftreten der ersten Krankheitszeichen.» Doch das ist in der Praxis eine grosse Herausforderung.

Bei den Impfungen ist man bislang erfolgreicher als bei den Medikamenten. © Foto: Getty Images/iStockphoto Bei den Impfungen ist man bislang erfolgreicher als bei den Medikamenten.

«Auch klinische Studien sind erschwert, wenn Medikamente, um erfolgreich gegen Covid zu wirken, so früh eingenommen werden müssten», sagt Dominique Laurent Braun, Infektiologe und Oberarzt an der Klinik für Infektionskrankheiten und Spitalhygiene des Universitätsspitals Zürich. Die Unispitäler Zürich und Genf beteiligen sich im Moment an einer internationalen klinischen Studie. Dabei testen Forscher ein antivirales Medikament gegen Covid-19, das früh im Krankheitsverlauf eingesetzt wird. Wer im Testcenter der Unispitäler ein positives Testresultat hat, der bekommt eine Anfrage, ob er an der Studie teilnehmen möchte. Das Medikament ist ein sogenannter RNA-Polymerase-Hemmer, es zielt auf ein bestimmtes Eiweiss im Virus. Das Virus braucht dieses Eiweiss zur Replikation.

Anspruchsvoll ist die Medikamentenentwicklung gegen Viren auch, weil es sehr viele Viren gibt, die sich stark unterscheiden. Während man Antibiotika häufig gegen mehrere Bakterienarten einsetzen kann, muss man bei den unterschiedlichen Virentypen viel spezifischere Substanzen finden. Einteilen lassen sich Viren auf verschiedene Arten, beispielsweise nach der Struktur ihres Erbmaterials. Es gibt RNA-Viren, DNA-Viren (zum Beispiel Pocken) und Retroviren (beispielsweise HIV).

Manche Viren bleiben ein Leben lang im Körper

Manche Viren bleiben nach einer Infektion lebenslang im Körper und werden vom Immunsystem in den meisten Fällen in Schach gehalten. Gerade Viren, die sich ins menschliche Erbgut einbauen wie das HI-Virus, sind kaum zu eliminieren. Sie verstecken sich an Stellen im Körper, wo sie für das Immunsystem nicht erkennbar sind. Andere, wie das Grippe- oder auch das Coronavirus, verschwinden nach der akuten Infektion wieder.

Zu Beginn ist eine starke Reaktion des Immunsystems wichtig. © Foto: Getty Images Zu Beginn ist eine starke Reaktion des Immunsystems wichtig.

Das Coronavirus ist ein RNA-Virus. Auch Masern, Ebola oder die Grippe werden von RNA-Viren ausgelöst. Die RNA-Viren haben bei der Replikation in den menschlichen Zellen ein grosses Potenzial, sich zu verändern. Das sieht man jedes Jahr in der Grippesaison, wenn immer wieder leicht veränderte Viren zirkulieren. Und vor allem erleben wir es auch jetzt während der Pandemie mit den Coronavirus-Varianten wie Alpha, Gamma und Delta, die sich im letzten halben Jahr durchgesetzt haben.

Bei der medikamentösen Behandlung von Covid ist das richtige Timing entscheidend. Am Anfang der Erkrankung werden antivirale Medikamente eingesetzt, die später nicht mehr helfen. In einer späteren Phase setzen die Ärzte eher auf Mittel, die die Reaktion des Immunsystems drosseln. Zu früh darf man damit jedoch nicht beginnen. «Am Anfang ist die Entzündungsreaktion des Körpers wichtig, weil er so die Infektion bekämpft», sagt Braun.

Antikörper-Behandlungen gegen Delta wurden eingestellt

Seit zwei Monaten steht in der Schweiz auch die Antikörper-Behandlung von Regeneron zur Verfügung. Weil sie teuer ist und man sie ebenfalls früh in der Krankheitsphase einsetzen muss, haben nur Hochrisikopatienten ein Anrecht auf diese Therapie. Zudem ist das Medikament auf Basis des ursprünglichen Virus entwickelt worden. Ob die Wirkung gegen Virenvarianten wie Delta gleich gut ist, muss sich noch zeigen.

Ende Juni hatten die US-Gesundheitsbehörden die Behandlungen mit einer Antikörper-Kombination des Herstellers Eli Lilly eingestellt, weil sie gegen die Varianten zu wenig wirksam seien. Dabei hatte die EU diese Substanzen noch kurz zuvor auf ihrer Liste mit den momentan fünf vielversprechendsten Kandidaten für Therapeutika geführt. Vier von fünf dieser Medikamente sind Antikörper.

Verschiedene grosse Pharmaunternehmen wie Pfizer, Merck oder Roche sind momentan an der Entwicklung von Medikamenten gegen Covid-19. Doch auch diese Substanzen müsste man idealerweise in den ersten Tagen nach der Infektion einnehmen.

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