Die globale Pandemie hat die wahrscheinlich größte und schnellste Mobilisierung der weltweiten wissenschaftlichen Gemeinschaft ausgelöst, die wir je erlebt haben. Forscher arbeiten rund um die Uhr, um eine Lösung zu finden, Studien werden in Rekordgeschwindigkeit eingeleitet, und Unternehmen bieten ihre Ressourcen an, um auf jede erdenkliche Weise zu helfen. Es handelt sich um eine kollektive Reaktion, die Regierungen, Hochschulen, Wohltätigkeitsorganisationen, die pharmazeutische Industrie und lokale Gemeinschaften umfasst. Aber wie weit sind wir trotz all dieser Bemühungen mit der Entwicklung eines Medikaments zur Behandlung oder Vorbeugung von COVID-19?
Wenn es um neue Behandlungsmöglichkeiten geht, gibt es drei Wege, die sowohl kurz- als auch mittelfristig einen Unterschied für die Patienten bedeuten können: die Entwicklung eines neuen Impfstoffs, die Vervielfältigung der Antikörper, die das Virus bekämpfen, und die Umwidmung vorhandener Medikamente, die wirksam sein könnten.
Der Grund für die Verfolgung all dieser Wege ist, dass sie unterschiedlich viel Zeit in Anspruch nehmen. Die Entwicklung eines neuen Medikaments kann Jahre dauern, während die Entdeckung der Wirksamkeit eines bereits zugelassenen Medikaments eine Sache von Wochen sein kann. Und das ist entscheidend, um schwerkranken Patienten so schnell wie möglich zu helfen.
Repurposing Existing Drugs
Zeitplan: Ab sofort verfügbar, aber Wirksamkeits- und Sicherheitstests könnten bis zum Sommer dauern
Wissenschaftler untersuchen die Umwidmung vorhandener Medikamente, die entweder das Virus direkt bekämpfen oder die Überreaktion des Immunsystems verringern könnten, die auftreten kann, wenn der Körper das Virus bekämpft, und die zu einer Krankenhauseinweisung der Patienten führen kann. Der Vorteil der Erforschung bereits zugelassener Arzneimittel besteht darin, dass wir wissen, dass sie ein gut beschriebenes Nutzen-Risiko-Profil für die Indikationen haben, für die sie zugelassen sind, und dass sie bereits in großem Maßstab produziert werden. Das bedeutet, dass sie – wenn sie sich für andere Indikationen als wirksam erweisen – schnell umgewidmet werden könnten, um einer großen Zahl von Menschen zu helfen.
Um herauszufinden, welche Medikamente funktionieren würden, kartierten die Wissenschaftler die Interaktion zwischen dem Virus und menschlichen Proteinen, um zu verstehen, welche Zellen angegriffen wurden. Dies lieferte einen Ausgangspunkt für das Verständnis der Art und Weise, wie das Virus das Immunsystem bekämpft, und für die Frage, welche vorhandenen Medikamente wirksam sein könnten.
Eine Reihe von Medikamenten wird untersucht, von Antivirenmitteln über Malariamittel bis hin zu immunmodulatorischen Mitteln, die dazu beitragen könnten, schwere Überreaktionen des Immunsystems zu verringern. Im März hat die Weltgesundheitsorganisation eine internationale klinische Studie namens Solidarity gestartet, um die Suche nach einer wirksamen Behandlung für COVID-19 zu beschleunigen. In der Solidarity-Studie werden vier Behandlungsmöglichkeiten verglichen: Chloroquin – das Bayer in Pakistan unter dem Markennamen Resochin® vertreibt – und Hydroxychloroquin (zur Behandlung von Malaria bzw. rheumatologischen Erkrankungen); Remdesivir (zur Behandlung von Ebola entwickelt); Lopinavir/Ritonavir (ein zugelassenes Mittel zur Behandlung von HIV); Interferon beta-1a (Mittel zur Behandlung von Multipler Sklerose).
Jetzt kommt es darauf an, dass in den nächsten Wochen strenge klinische Studien durchgeführt werden, um festzustellen, ob diese Medikamente für die Patienten sicher und wirksam sind; die Ergebnisse werden in den nächsten Monaten erwartet. So hat Bayer in Zusammenarbeit mit dem Population Health Research Institute (PHRI) ein umfangreiches klinisches Forschungsprogramm gestartet, um potenzielle Behandlungsmöglichkeiten für COVID-19 zu ermitteln. Die beiden Studien werden die Sicherheit und Wirksamkeit verschiedener Kombinationstherapien untersuchen, darunter Chloroquin und Interferon beta-1b von Bayer.
Antikörper gegen das Virus einsetzen
Zeitplan: Möglicherweise im Frühherbst
Wenn ein Virus uns angreift, produziert unser Immunsystem Y-förmige Antikörperproteine, die sich an das Virus heften und es neutralisieren. Im Falle von COVID-19 bedeutet das, dass Menschen, die sich erfolgreich von der Krankheit erholt haben, Antikörper produziert haben, die das Coronavirus in seinem Lauf stoppen. Wissenschaftler arbeiten daran, diese Antikörper zu identifizieren und zu reproduzieren, um sie zu behandeln.
Kleine Tests in China haben ergeben, dass schwerkranke Patienten von Infusionen mit Blutplasma von Menschen, die sich erholt haben, profitieren könnten. Menschen haben jedoch unterschiedliche Immunreaktionen und produzieren unterschiedliche Mengen an Antikörpern. Aus diesem Grund werden verschiedene Arten von Antikörperbehandlungen entwickelt, die über die Verwendung von wiederhergestelltem Patientenblutplasma hinausgehen.
Ein Konzept besteht darin, Labormäuse gentechnisch so zu verändern, dass sie das menschliche Immunsystem imitieren, sie dem Coronavirus auszusetzen und die Antikörper, die das Virus blockieren, von den genesenen Tieren zu sammeln. Indem dies in einer kontrollierten Umgebung geschieht, können die Wissenschaftler den Prozess besser verstehen und gestalten.
Eine andere Methode besteht darin, synthetische Antikörper herzustellen. Dazu werden die antikörperproduzierenden weißen Blutkörperchen aus dem Blut von genesenen Patienten isoliert, ihre DNA kopiert und reproduziert. Die Antikörper, die am wirksamsten gegen das Virus sind, können dann identifiziert und in Massenproduktion hergestellt werden. Andere Biotech-Unternehmen setzen Computer und künstliche Intelligenz ein, um Antikörper neu zu entwickeln und zu optimieren, von denen bekannt ist, dass sie gegen das Coronavirus gerichtet sind, das für den Ausbruch von SARS im Jahr 2003 verantwortlich war,
SARS-CoV-1.
Ein anderer Ansatz besteht darin, Antikörper nicht direkt zu verwenden, sondern ihre Produktion in den Zellen des Patienten zu stimulieren. Dazu würden sie einen Wirkstoff aus Boten-RNA (ein Molekül, das den genetischen Code für ein bestimmtes Protein trägt) entwickeln, um die körpereigene Produktion von Antikörpern zu fördern.
Sehr viele dieser Projekte befinden sich derzeit in der klinischen Erprobung, und es besteht die Hoffnung, dass sie bis zum Herbst verfügbar sein könnten.
Findung eines Impfstoffs
Zeitplan: Möglicherweise erste Jahreshälfte 2021
Das ultimative Ziel ist die Entwicklung eines Impfstoffs, mit dem wir COVID-19 nicht nur behandeln, sondern auch verhindern können, dass es in Zukunft wieder auftritt. Die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs hat jedoch bisher Jahre gedauert. Um diese Zeitspanne auf Monate zu verkürzen, bedarf es einer weltweiten Zusammenarbeit und erheblicher Investitionen.
Nach Angaben des Milken Institute Tracker befinden sich derzeit mehr als 240 Impfstoffe in der Entwicklung, wobei sich viele Impfstoffkandidaten auf dem Weg in die klinische Erprobung befinden oder diese bereits durchlaufen. Wenn sich die Wirksamkeit eines dieser Impfstoffe als erwiesen erweist, würde er wahrscheinlich bis 2021 allgemein verfügbar sein.
Auch wenn bei der Entwicklung experimenteller Impfstoffe große Fortschritte erzielt wurden, gibt es noch viele Hürden. Um zu bestätigen, dass ein Medikament sicher und wirksam ist, müssen wir große, kontrollierte Studien mit verschiedenen Patientengruppen durchführen. Das bedeutet, dass jeder neue Impfstoff drei klinische Phasen durchlaufen muss, bevor er zugelassen wird.
Wenn wir einen funktionierenden Impfstoff in der Hand haben, müssen die Unternehmen damit beginnen, Millionen – vielleicht Milliarden – von Dosen zu produzieren, zusätzlich zu den Millionen von Impfstoffdosen, die bereits jedes Jahr für Mumps, Masern und andere Krankheiten hergestellt werden. Wir werden neue Wege finden müssen, um die Produktion weltweit schnell zu steigern.