Bei einer SARS-CoV-2-Infektion programmieren die Viren ihre Wirtszellen um, so dass die Wirtszellen neue Viren produzieren. Im Rahmen dieses Prozesses wird auch der Stoffwechsel der infizierten Zellen verändert.
Die Arbeitsgruppe der Goethe-Universität unter Leitung von Professor Jindrich Cinatl hatte in früheren Projekten bereits gezeigt, dass SARS-CoV-2-infizierte Zellen Traubenzucker (Glukose) anders im Stoffwechsel umsetzen als nicht infizierte Zellen. Ein Wirkstoffkandidat, 2-Deoxy-D-glucose, der diese Stoffwechseländerung ausnutzt, befindet sich in der Entwicklung zur Therapie von COVID-19-Patienten.
In der vorliegenden Studie zeigte das Forscherteam aus Frankfurt und Canterbury nun, dass eine SARS-CoV-2 Infektion außerdem mit Änderungen in einem weiteren Stoffwechselweg, dem Pentosephosphatweg, verbunden ist.
Zellen gezielt behandeln
Benfooxythiamin, ein Hemmstoff des Pentosephosphatwegs, unterdrückte die SARS-CoV-2-Replikation in infizierten Zellen in der Zellkultur. Darüber hinaus führte die gemeinsame Verwendung von 2-Deoxy-D-glucose und Benfooxythiamin zu einer weiter verstärkten Hemmung der Virusproduktion in SARS-CoV-2-infizierten Zellen.
Die Unterdrückung von Virus-vermittelten Änderungen im Stoffwechsel infizierter Zellen ist eine alternative Strategie zur Hemmung der Virusreplikation, die sich von der Hemmung viraler Enzyme zum Beispiel durch Remdesivir und Molnupiravir, unterscheidet. Daher besteht Hoffnung, dass sich diese unterschiedlichen Strategien ergänzen und dass Wirkstoffe, die mit Virus-induzierten Stoffwechselveränderungen interferieren, das Repertoire an Behandlungsmöglichkeiten für COVID-19 erweitern.
Professor Jindrich Cinatl, Goethe-Universität, Frankfurt, sagte: „Die Hemmung Virus-vermittelter Änderungen im Stoffwechsel infizierter Zellen ist ein guter Weg, Virus-infizierte Zellen gezielt zu behandeln.“
Professor Martin Michaelis, University of Kent, sagte: „Da wir wissen, dass das Auftreten von Resistenzen ein großes Problem bei der Behandlung viraler Erkrankungen darstellt, ist die Verfügbarkeit unterschiedlicher Behandlungsansätze mit unterschiedlichen Wirkmechanismen von großer Bedeutung.“
Quelle: Goethe-Universität Frankfurt am Main
Publikation: Jindrich Cinatl, Jr. et al.; Targeting the pentose phosphate pathway for SARS-CoV-2 therapy; Metabolites, 2021; doi: 10.3390/metabo11100699
