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Screening-Test gegen Viren

Verfahren hilft bei der Suche nach Arznei-Wirkstoffen

Wissenschaftler im Institut für Virologie haben ein Verfahren entwickelt, um neue Substanzen auf ihre Wirksamkeit gegen Viren zu prüfen. Mit diesem schnellen, einfachen und kostengünstigen Screening-Verfahren wird eine hohe Anzahl von verschiedenen chemischen Verbindungen oder Naturstoff-Extrakten gleichzeitig in einem Arbeitsgang daraufhin getestet, inwieweit sie die zellzerstörende Kraft von Viren bremsen oder sogar verhindern können. Das Testverfahren liefert damit den entscheidenden Anfangshinweis, ob die Entwicklung eines neuen Medikaments Erfolg verspricht.
Das täglich’ Brot der Virologen heißt testen, testen, testen. Unser Foto zeigt – bereits weiterführende – Arbeiten mit dem gefährlichen Coxsackie-Virus, das beim Menschen eine Herzmuskelentzündung verursachen kann.
„Die Suche nach antiviralen Wirkstoffen ist etwa so wie die sprichwörtliche Suche nach einer Stecknadel im Heuhaufen“, erläutert Dr. Michaela Schmidtke. In den vergangenen drei Jahren hat ihre Forschergruppe mit dem neuen Test selbst über 6 000 Substanzen überprüft und ihn dabei so weit standardisiert, dass ihn jede Laborfachkraft nach kurzer Einweisung anwenden kann. Die „Trefferquote“ liegt im „Normbereich“: 0,1 Prozent der Ergebnisse fallen so vielversprechend aus, dass sich eine weitere Forschung lohnt.
Wie bei „Hase und Igel“
„Das ist mühsam, aber es gibt zur Zeit keine Alternative im Kampf gegen Viren, als immer wieder neue Wirkstoffe zu finden“, so Schmidtke. Denn die elektronenmikroskopisch kleinen Krankheitserreger besitzen die gefährliche Eigenschaft, sich binnen weniger Generationen genetisch zu verändern – und dabei auch Resistenzen gegen medizinisch bewährte Therapien herauszubilden.
„Das ist wie beim Wettlauf zwischen Hase und Igel“, meint Schmidtke. Zum Beispiel taucht – statistisch gesehen – etwa alle 15 Jahre ein neues Grippe-Virus auf, gegen das der vorhandene Impfstoff nur wenig ausrichtet, zuletzt die „Hühnergrippe“ in Hongkong. Mit dem neuen Jenaer Screening-Test könnten die „Hasen“ ihre Arbeit erheblich beschleunigen.
Auf einer herkömmlichen, etwa handtellergroßen Gewebekulturplatte legen die Wissenschaftler Zellkulturen in 60 klar abgegrenzten Proben an und überprüfen zunächst die Testsubstanzen selbst auf ihre zellgiftige Wirkung. „Wir arbeiten dann grundsätzlich nur mit Konzentrationen weiter, die das gesunde Gewebe nicht schädigen“, erklärt Dr. Schmidtke, „denn ein Wirkstoff, der die Viren samt gesunden Körperzellen tötet, würde dem Patienten mehr schaden als nützen.“
Test ist leicht übertragbar
In einem zweiten Arbeitsschritt wird die Zellkulturplatte vorher mit Viren „beimpft“, und schon nach 24 bis 48 Stunden verrät die Probe mit dem Standardindikator Kristallviolett, wie viele Zellen den tödlichen Virus-Angriff überlebt haben. Im Routine-Verfahren testen die Forscher Substanzen gegen Herpes-simplex-, Coxsackie- und Influenza-A-Viren, „weil diese drei wichtige genetische Reproduktionsprinzipien der Viren repräsentieren“, erläutert Michaela Schmidtke.
In Nierenzellen der Grünen Meerkatze fühlen sich Herpes-Viren richtig wohl – und das sogar im Labor.
Grundsätzlich ist der Jenaer Screening-Test leicht auf andere Erregerarten übertragbar, etwa auf Maul- und Klauenseuche-, Schnupfen- oder Masern-Viren. Schmidtke: „Voraussetzung ist allerdings, dass wir die Viren sehr gut kennen.“ Denn nur auf den „richtigen“ Zellkulturen verläuft der Test so schnell, dass spätestens nach zwei Tagen ein aussagekräftiges Ergebnis vorliegt. Zum Beispiel Herpes-Viren gedeihen im Labor am besten auf künstlich gezüchteten Nierenzellen der Grünen Meerkatze.
Aber selbst nach erfolgreicher Wirkstoffsuche ist der Weg bis zu einem zugelassenen Medikament immer noch sehr weit. Etwa zehn, zwölf Jahre dauert das, weiß Michaela Schmidtke, sofern sich überhaupt ein Pharmaunternehmen findet, das in einen neu herausgefundenen Wirkstoff investieren will.
Die Entwicklung neuer Medikamente kostet üblicherweise mehrere Millionen Mark – und das schließlich ohne Erfolgsgarantie. Dass die Marktgesetze so manche wissenschaftliche Erkenntnis in die Schubladen verbannen, hat die Jenaer Virologin schon selbst mehrfach erfahren müssen. wh

Literatur: Journal of Virological Methods, 2001; 95 (1-2): 133-43

Ansprechpartnerin:
Dr. Michaela Schmidtke, Tel.: 03641/657222, Fax: 657202
E-Mail: i6scmi@rz.uni-jena.de