Diese Medikamente Könnten Schwere COVID Verhindern

Selbst wenn Impfstoffe unterwegs sind, sind Behandlungen erforderlich, um zu verhindern, dass sich die Krankheit verschlimmert - und um auf COVID-25, COVID-37 usw. vorbereitet zu sein.

In dem Jahr seit Beginn der COVID-Pandemie zeichnen sich Hoffnungsschimmer ab. Impfstoffe sind unterwegs, und der Prozentsatz der Patienten, die sterben, ist vielerorts gesunken, da Ärzte gelernt haben, wie man die kranksten Patienten rettet.

Diese Erfolge reichen nicht aus - und sie überschatten die begrenzten Fortschritte bei der Entwicklung von Arzneimitteln, die eine Verschlechterung milder Krankheitsfälle verhindern könnten. Solche Behandlungen sind dringend erforderlich, da viele Menschen an COVID erkranken, bis Impfstoffe in der Bevölkerung eine ausreichende Herdenimmunität hervorrufen, um die Infektionen unter Kontrolle zu halten.

Antivirale Medikamente und andere Medikamente gegen Krankheiten im Frühstadium könnten Krankenhausaufenthalte ideal verhindern, die Dauer der Infektiosität verkürzen und Langzeitkomplikationen durch COVID begrenzen. Sie könnten sich in Zukunft auch gegen andere bedrohliche Coronaviren als nützlich erweisen. Zum jetzigen Zeitpunkt sind nur zwei Therapien für die frühe COVID verfügbar, und beide sind mit großen logistischen Herausforderungen verbunden. Es werden jedoch viele andere potenzielle Behandlungen entwickelt, die Menschen vor den schlimmsten Ergebnissen bewahren könnten.

Die monoklonale Antikörperkombination von Regeneron für leichtes bis mittelschweres COVID, die im November von der Food and Drug Administration eine Genehmigung für den Notfall erhalten hat, erfordert eine einstündige intravenöse Infusion und eine weitere Stunde Überwachung auf mögliche Nebenwirkungen. Ein zweites Medikament, das antivirale Remdesivir, hat sich bei neu infizierten Patienten als vielversprechend erwiesen, erfordert jedoch eine intravenöse Therapie von fünf Tagen. Die Nachfrage nach diesen Medikamenten, die sowohl Präsident Donald Trump als auch seinen Verbündeten während ihrer Krankheit verabreicht wurden, übersteigt die derzeitige Versorgung bei weitem. Was Ärzte brauchen, sind sichere und wirksame Behandlungen für frühe Fälle, die sie ambulant durchführen können, „ohne das Gesundheitssystem zu überfordern“, sagt William Fischer, Lungenarzt an der School of Medicine der University of North Carolina.

Die Bemühungen zur Arzneimittelentwicklung, die auf Behandlungen zur Eindämmung des neuartigen Coronarvirus oder SARS-CoV-2 kurz nach der Infektion abzielen, nehmen jetzt zu. Ärzte haben nur ein begrenztes Zeitfenster, um das Virus zu bekämpfen, während es sich weiter repliziert. Patienten entfernen SARS-CoV-2 in der Regel innerhalb von sieben bis 10 Tagen aus ihren Lungen und Nasenwegen. Danach werden Behandlungen zur Eindämmung des Erregers weniger wirksam. Selbst wenn die Viruslast sinkt, können Immunreaktionen gegen SARS-CoV-2 bei einigen Patienten eine außer Kontrolle geratene Entzündung auslösen, die gesundes Lungengewebe zerstört. Zu diesem Zeitpunkt verlagert sich die Behandlung auf Medikamente gegen schweres COVID wie Dexamethason, die die Entzündung idealerweise in Schach halten.

In einem Interview mit Scientific American beschrieb Anthony Fauci, Direktor des Nationalen Instituts für Allergie und Infektionskrankheiten, die gewünschten Eigenschaften früher COVID-Behandlungen. "Meine überwältigende Präferenz sind direkt wirkende antivirale Mittel, die oral verabreicht werden können" und die das Virus innerhalb einer Woche oder weniger vollständig unterdrücken, sagte er. "Das hat für mich höchste Priorität."

Wissenschaftler haben unterschiedliche Wege beschritten, um nach diesen Medikamenten zu suchen. Mithilfe von Algorithmen für maschinelles Lernen können sie chemische Datenbanken schnell nach Verbindungen mit strukturellen Eigenschaften durchsuchen, die möglicherweise gegen SARS-CoV-2 wirken. Vielversprechende Kandidaten werden dann von Computermodellstudien zur Forschung an menschlichen Zelllinien und Versuchstieren übergehen. Die Forscher verwenden auch neue Protokolle, mit denen Medikamente in ambulanten Einrichtungen schnell von klinischen Studien im Frühstadium bis zum späten Stadium transportiert werden können. Dieser Ansatz „ermöglicht es uns, mehr Verbindungen schnell und effizient zu bewerten, obwohl wir den wissenschaftlichen Prozess für keine von ihnen beschleunigen“, sagt Rachel Bender Ignacio, Ärztin und Wissenschaftlerin am Fred Hutchinson Cancer Research Center in Seattle.

Einige dieser Medikamente sind zweckentfremdete Medikamente, die ursprünglich für andere Krankheiten entwickelt wurden. Remdesivir beispielsweise zielte auf Ebola ab und wurde in Sicherheitsstudien am Menschen getestet, bevor es später als Medikament gegen COVID eingesetzt wurde.

Einer der derzeit führenden Kandidaten für die Behandlung von mildem COVID ist eine antivirale Pille, die zuvor für Influenza entwickelt wurde. Zuerst EIDD-2801 genannt, wurde festgestellt, dass das Medikament Mäuse vor schwerer Lungenerkrankung schützt, die durch zwei andere Coronaviren - SARS-CoV und MERS-CoV - verursacht wird. Diese Ergebnisse stammen aus einer Studie von Forschern der University of North Carolina in Chapel Hill (UNC) und ihren Kollegen, die im April veröffentlicht wurde. Basierend auf diesen Erkenntnissen hat Ridgeback Biotherapeutics, ein in Miami ansässiges Unternehmen, EIDD-2801, jetzt Molnupiravir genannt, für Sicherheitstests an Menschen lizenziert. Ridgeback hat sich seitdem mit Merck zu einer klinischen Studie im mittleren bis späten Stadium zusammengetan, die voraussichtlich im nächsten Jahr abgeschlossen wird, um Molnupiravir bei nicht im Krankenhaus befindlichen und im Krankenhaus befindlichen COVID-Patienten zu untersuchen.

Richard Plemper, ein molekularer Virologe und Biochemiker an der Georgia State University, arbeitet seit Jahren mit der Verbindung. Kürzlich veröffentlichte er eine Studie, die zeigt, dass Molnupiravir die SARS-CoV-2-Übertragung in Frettchen blockiert, mit denen Tierwissenschaftler die Exposition gegenüber humanen Coronaviren modellieren. "Wenn die Frettchen-Daten darauf hinweisen, was das Medikament bei Menschen bewirken kann, deutet dies darauf hin, dass wir in der Lage sein werden, menschliche Übertragungsketten bei Menschen therapeutisch zu unterbrechen", sagt er. "Und das wäre ein echter Game Changer."

Die Wiederverwendung bestehender Medikamente kann auch einige Überraschungen bringen, wenn solche gefunden werden, die keine logischen Kandidaten für die Bekämpfung von COVID-19 sind. Fluvoxamin, eine Pille zur Behandlung von Angststörungen, ist bei der Behandlung von COVID im Frühstadium vielversprechend. Forscher der Washington University in St. Louis randomisierten 152 Patienten mit Fluvoxamin oder einem Placebo und berichteten im November, dass bei keinem der 80 Patienten, die das Medikament erhielten, sich die Symptome verschlechterten. Im Gegensatz dazu wurden sechs Patienten in der Placebogruppe schwer krank und vier wurden ins Krankenhaus eingeliefert. Die Psychiaterin Angela Reiersen, eine Psychiaterin der Washington University in St. Louis, die die Studie durchgeführt hat, erklärt, dass Fluvoxamin auf ein Protein namens Sigma-1-Rezeptor wirkt, das die Entzündungsreaktionen des Körpers auf Virusinfektionen dämpft. Sie startet jetzt eine größere Studie in den USA und Kanada. "Wir möchten Personen einschreiben, sobald sie einen positiven Test und einige geringfügige Symptome haben", sagt Reiersen. "Das Ziel ist die Behandlung vor der zweiten Woche, wenn sich die Patienten im Allgemeinen zu verschlechtern beginnen."

Die Verwendung von Therapien, die ursprünglich für andere Zwecke entwickelt wurden, ist nicht die einzige Strategie. Medikamentendesigner haben auch ein computergeneriertes synthetisches Protein entwickelt, das SARS-CoV-2 deaktiviert, bevor es im Körper Fuß fasst. An der University of Washington haben Forscher Scratch-Proteine entwickelt, die an einen Punkt auf den ährchenartigen Vorsprüngen des Virus binden. Diese Proteine, sogenannte Mini-Bindemittel, lenken das Virus wirksamer ab als Antikörper in menschlichen Zellen, so David Baker, ein Computerbiologe, der leitender Autor der Studie war. Baker sagt, dass in unveröffentlichten Forschungen Mini-Bindemittel Hamster vor einer SARS-CoV-2-Infektion schützten. "Wir sehen dies als prophylaktisches Nasenspray, das Sie beispielsweise verwenden können, wenn Sie zum Flughafen gehen oder wenn Sie als medizinischer Mitarbeiter in eine riskante Situation geraten", sagt er. Baker prognostiziert, dass Mini-Bindemittel innerhalb von sechs Monaten in klinische Studien am Menschen gegen SARS-CoV-2 aufgenommen werden könnten.

In seinem Interview mit Scientific American sagte Fauci, dass ein einziges Breitbandmedikament, das vor vielen Arten von Viren schützt, wahrscheinlich „eine Brücke zu weit“ist. Was jedoch entwickelt werden kann, ist ein Medikament, das gegen mehrere Krankheitserreger innerhalb derselben Virusfamilie wirkt - möglicherweise gegen mehrere Coronaviren.

Der Virologe Ralph Baric und sein Team bei UNC haben jahrelang auf dieses Ziel hingearbeitet. Ein Großteil der Forschung befasst sich mit dem Screening von Verbindungen gegen schweres akutes respiratorisches Syndrom (SARS), nahöstliches respiratorisches Syndrom (MERS) und SARS-ähnliche präpidemische Fledermaus-Coronaviren in menschlichen Zellen und Versuchstieren. "Als wir mit dem Screening begannen, fanden wir einige Verbindungen, die nur gegen SARS und andere nur gegen MERS wirken", sagt Baric. "Dann haben wir eine gefunden, die gegen beide funktioniert." Diese Droge war Remdesivir.

In Folgeuntersuchungen zeigten Baric und sein Mitarbeiter Timothy Sheahan von UNC, dass das Medikament auch SARS-CoV-2 in menschlichen Lungenzellen und gentechnisch veränderten Mäusen hemmen kann. Die Achillesferse von Remdesivir, sagt Baric, "war schon immer, dass sie intravenös an Menschen verabreicht werden muss, was die Verwendung auf Krankenhauspatienten beschränkt." Nach Ansicht von Baric erklärt dies die uneinheitliche Erfolgsbilanz des Arzneimittels bei der Beschleunigung der COVID-Genesungsraten: Ärzte zögern oft, Menschen zur Behandlung zuzulassen, insbesondere wenn die Betten knapp sind. Zu Beginn der Behandlung ist das Virus beseitigt, "und dann ist es zu spät", fügt Baric hinzu. Der Hersteller von Remdesivir, Gilead Sciences, entwickelt derzeit eine inhalierbare Form des Arzneimittels, die ambulant leichter zu verabreichen sein sollte.

Baric behauptet, dass der Nachweis, dass Remdesivir, Molnupiravir und andere Verbindungen mehrere Coronaviren blockieren können, darauf hindeutet, dass breit angelegte Virostatika möglich sind. "Stellen Sie sich vor, Sie unternehmen konzertierte Anstrengungen, um Inhibitoren für die Virusfamilien zu entwickeln, die weltweit am wahrscheinlichsten zu Ausbrüchen von Pandemien führen", sagt er. "Wenn wir diese Medikamente im Regal hätten und sofort bei einem Ausbruch einsatzbereit wären, könnten wir eine Menge Leben retten."

* Diese Geschichte wurde aktualisiert, um anzugeben, dass Patienten von Ridgeback Biotherapeutics sowohl nicht im Krankenhaus als auch im Krankenhaus waren.

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