Forscher identifizieren eine mögliche Lösung für den COVID-19-Zytokinsturm

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

In der September-Studie, die in der Fachzeitschrift „ Blood“ veröffentlicht wurde, wurden Tiermodelle analysiert und festgestellt, dass ein bestimmtes Protein es SARS-CoV-2 ermöglicht, das körpereigene Immunsystem dazu zu veranlassen, gesunde Zellen anzugreifen. Die  Forscher gehen davon aus, dass die Eindämmung des Proteins, das als Faktor D bezeichnet wird, dazu beitragen kann, entzündliche Reaktionen im Körper zu stoppen oder zu dämpfen, die bei Menschen als Reaktion auf das Virus auftreten können.

Menschen, die sich mit COVID-19 infizieren, laufen Gefahr, einen sogenannten Zytokinsturm zu entwickeln , eine schwere Immunreaktion, die tödlich enden kann. Laut dem National Cancer Institute (NCI) gibt der Körper während eines Zytokinsturms zu schnell zu viele Zytokine – Proteine, die die Aktivität Ihres Immunsystems regulieren – in Ihr Blut ab. ² Dies kann eine schädliche und manchmal tödliche Reaktion in Ihrem Körper hervorrufen. Die Verringerung der durch das Virus verursachten Entzündung könnte theoretisch zu besseren Ergebnissen führen, sagen die Forscher.

 

Wie funktioniert Faktor D?

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

„Komplement ist an der Aktivierung des Immunsystems und entzündlicher Prozesse 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 sehr stark werden, was zu Schäden im Körper führt.“ Dieser Prozess kann dann zu einem Zytokinsturm führen.

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

 

Warum der Blockierungsfaktor D tödliche Entzündungen hemmen kann

SARS-CoV-2 enthält Spike-Proteine ​​auf seiner Oberfläche, die dem Virus helfen, sich an Zellen anzuheften und diese zu infizieren. Um sich an Zellen zu heften, heften sich diese Spitzen zunächst an Heparansulfat – ein großes Zuckermolekül, das sich auf der Oberfläche von Zellen in der Lunge, Blutgefäßen und glatten Muskeln befindet. SARS-CoV-2 nutzt dann eine weitere Komponente, ein Protein namens Angiotensin-Converting-Enzym 2 (ACE2), um in die angegriffene Zelle zu gelangen. 3

Forscher dieser speziellen Studie fanden heraus, dass SARS-CoV-2, wenn es an Heparansulfat bindet, verhindert, dass Faktor H – der normalerweise die chemischen Signale reguliert, die Entzündungen auslösen und das Immunsystem davon abhält, gesunde Zellen zu schädigen – das Heparansulfat zur Bindung nutzt mit Zellen. Dadurch 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 verläuft, in der Lage war, die zerstörerische Kette von Ereignissen zu stoppen, die durch SARS-CoV-2 ausgelöst wurde.

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

„Ziel unserer Studie war es, herauszufinden, wie das Virus diesen Weg aktiviert, und einen Weg zu finden, ihn zu hemmen, bevor der Schaden entsteht“, sagte der leitende Autor der Studie,  Robert Brodsky, MD, Direktor der Abteilung für Hämatologie an der Johns Hopkins University School of Medicine in Maryland, heißt es in einer Pressemitteilung. 4

Brodsky vergleicht den gesamten Vorgang mit einem fahrenden Auto. „Wenn die Bremsen deaktiviert sind, kann das Gaspedal ungehindert durchgetreten werden, was sehr wahrscheinlich zu einem Unfall und einer Zerstörung führt“, sagte er in der Pressemitteilung. „Die viralen Spike-Proteine ​​deaktivieren die biologischen Bremsen (Faktor H), wodurch das Gaspedal (Faktor D) das Immunsystem beschleunigt und Zell-, Gewebe- und Organzerstörung verursacht.“ Hemmen Sie Faktor D, und die Bremsen können erneut betätigt und das Immunsystem zurückgesetzt werden.“

 

Behandlungen zur gezielten Behandlung von Faktor D

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

Ein Medikament namens BCX9930 von BioCryst befindet sich in einer klinischen Phase-1-Studie, während sich ein anderes namens Danicopan in einer klinischen Phase-2-Studie befindet. „Angesichts der Pandemie wird sich der Prozess vielleicht beschleunigen, aber es gibt sicherlich keine Garantien“, sagt Alan.

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

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