Institut für Mikrobiologie
der Bundeswehr

Neue Arbeitsgruppe am IMB untersucht Antivirale Wirkstoffe

Eine neu etablierte Arbeitsgruppe im Kompetenzbereich „Viren und Intrazelluläre Erreger“ des IMB untersucht seit mehr als einem Jahr unter der Leitung von Flottillenarzt PD Dr. J. Bugert in Zusammenarbeit mit Medizinalchemikern der Universität Cardiff antivirale Wirkstoffe, u.a. gegen das humane Zikavirus.

Die ersten Ergebnisse wurden jetzt bei der 30. Internationalen Antiviralen Wirkstofftagung (ICAR) in Atlanta Georgia, U.S.A. als Poster vorgestellt:

‘Identification of a substituted thieno-pyrimidine scaffold with antiviral activity against Zika virus. Bassetto, M., Nolte, N., Schreiner, B., Bugert, J.J., and Brancale, A. Cardiff School of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, UK & Institut für Mikrobiologie der Bundeswehr, München, Germany.’

Über 4 Millionen Verbindungen mit bekannter Struktur wurden gegen molekulardynamische Modelle der Zikavirus-eigenen Enzyme Methyltransferase, Protease und Helicase durch eine Computeranalyse („in silico“) vorgetestet und nach funktionellen Kriterien auf 29 Kandidaten reduziert. In organotypischen In-vitro-Zikavirus-Infektionsmodellen zeigten 2 Kandidatenverbindungen Aktivität im Mikromolarbereich ohne toxische Nebenwirkungen in Zellkulturen. Die identifizierten Wirkstoffe wiesen hohe Wirksamkeit in Zellen des Zentralnervensystems bei minimaler Toxizität in Zellen des für diese Wirkstoffgruppe empfindlichsten Organs, der Leber, auf. Im Vergleich zum etablierten Standard von Arbeitsgruppen auf dem Gebiet der antiviralen Wirkstoffe, nämlich dem Massenscreening von Kandidatenverbindungen in Hochdurchsatzsystemen, ist die innovative Kombination von In-silico und In-vitro-Ansatz weit weniger arbeits- und materialintensiv und lässt das Screenen von weit mehr Verbindungen zu. Organotypische Infektionsmodelle erlauben überdies eine bessere Vorhersage der therapeutischen Selektivität von Kandidatenverbindungen vor der Untersuchung in Tiermodellen. Bei einem im Rahmen der Tagung durch eine andere Arbeitsgruppe vorgestellten Projekt konnte zum Beispiel aus über 900.000 im klassischen Ansatz in Zellkultur untersuchten Verbindungen nur ein einziger erfolgversprechender Kandidat identifiziert werden.

Das Poster wurde für einen Kurzvortrag ausgewählt und erhielt den ersten Preis in der Kategorie ‚Postdoctoral fellow‘ für das Konzept der Vorselektion von Wirkstoffen mithilfe molekulardynamischer Modelle und die Testung in organotypischen humanen Zellinien, zur Bestimmung der zellspezifischen Aktivität und Toxizität.