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Wissenschaft: "COVID-19 ist hier, um zu bleiben"

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Wissenschaft: "COVID-19 ist hier, um zu bleiben"
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Können synthetische Bakterien dabei helfen, Atemwegserkrankungen wie COVID-19 vorzubeugen oder zu heilen? Europäische Forscher am Center for Genomic Regulation (CRG) in Barcleona arbeiten seit Jahren an synthetischen Impfstoffen. Ihre Arbeit könnte nun auch einen wichtigen Beitrag im Kampf gegen das neue Coronavirus leisten.

Die Wissenschaftler des europäischen Forschungsprojekts MycoSynVac untersuchen die Bakteriengattung der Mycoplasmen, um intelligente Impfstoffe gegen Atemwegserkrankungen zunächst bei Nutztieren und dann auch bei Menschen zu entwickeln.

Deshalb ist die Entwicklung von Impfstoffen so langwierig und kostspielig

Bei der Entwicklung synthetischer Bakterien im Labor kommen modernste biologische Methoden zum Einsatz. Die Wissenschaftler von MycoSynVac sagen, dass dieselbe Methode, die sie verwenden, auch für die Entwicklung eines Impfstoffs gegen COVID-19 eingesetzt werden könnte. Dabei sollen Proteine des Coronavirus als Antigene verwendet werden.

Die Biotechnologin Maria Lluch-Senar erklärt: "Eine Strategie besteht darin, die Proteine dieser Viren als Impfstoff zu verwenden, um unser Immunsystem zur Produktion von Antikörpern anzuregen. Das sind sogenannte "rekombinanten Impfstoffe". Wenn das Virus auftaucht, ist das Immunsystem in der Lage, das Virus zu blockieren und zu eliminieren. Aber die Herausforderungen sind gewaltig. Die Entwicklung dauert lange und ist kostspielig. Manchmal hat man es nicht nur mit einem Protein des Virus zu tun, sondern mit vielen verschiedenen. Es ist also eine echte Herausforderung".

Die im CRG bislang entstandenen synthetischen, nicht pathogenen Bakterien sind so konzipiert, dass sie die Immunreaktionen von Nutztieren stimulieren konnten. Sobald so ein Kleinstorganismus verstanden und entwickelt ist, können mithilfe seiner DNA weitere biologische Anwendungsmöglichkeiten gefunden werden.

Luis Serrano ist der Direktor des CRG und Koordinator von MycoSynVac: "Wir konnten Antikörper exprimieren, wir konnten Moleküle exprimieren, die das Immunsystem stimulieren. Außerdem können wir auch Enzyme exprimieren. Und wir sind in der Lage, andere Bakterien zu töten, sogar solche, die die menschliche Lunge infizieren. Nun geht es darum, Proteine des Coronavirus auf eben diesen Bakterien zu exprimieren. Diese Proteine könnten sich schließlich an die menschlichen Lungenzellen binden und das Virus daran hindern, in die menschlichen Zellen einzudringen."

Forschungsergebnisse in Bezug auf COVID-19 in 18 Monaten erwartet

Wie auch immer die konkrete Anwendung letztlich aussehen mag, um Bakterien zu Verbündeten des Immunsystems zu machen, müssen sie im menschlichen oder tierischen Körper getarnt werden. Und das geschieht durch eine Veränderung des Bakteriengenoms - mithilfe von Hefe.

Weshalb Hefe gute Bedingungen stellt, erklärt Mikrobiologe Yonathan Arfi: "Weil uns bei Mycoplasma pneumonie nicht viele Werkzeuge zur Verfügung stehen, um dieses veränderte Genom herzustellen, bringen wir es in eine Hefe ein. In der Hefe haben wir viele gute Möglichkeiten, das Genom zu verändern. Mithilfe der Hefe sind wir in der Lage, die unerwünschten Gene zu entfernen und das Gen, das wir behalten wollen, einzufügen. Im Grunde baut die Hefe unter unserer Anleitung ein neues Genom auf, das wir 'synthetisches Genom' nennen - es enthält im Prinzip nur die Teile, die wir für unseren Impfstoff haben wollen."

"COVID-19 ist hier, um zu bleiben"

In Bezug auf COVID-19 erwarten die Wissenschaftler aus Barcelona, dass ihr Know-how in der Synthetischen Biologie in etwa 18 Monaten zu bedeutenden Ergebnissen führen kann. Ergebnisse, die auch in den kommenden Jahren noch von großen Nutzen sein könnten. Denn MycoSynVac-Direktor Luis Serrano sagt, COVID-19 sei hier, um zu bleiben: "Es wird nicht verschwinden, sondern wiederkehren wie eine saisonale Grippe. Wir werden also jedes Jahr Impfstoffe benötigen. Wir brauchen Mittel, um die Infektion zu bekämpfen, wenn sie kommt. Und unser Ansatz kann einige dieser Wirkmittel bereitstellen".

Drone pictures courtesy of Biofaction.