Das weltweite Auftreten des schweren akuten respiratorischen Syndroms Coronavirus 2 (SARS-CoV‑2) stellt eine ernste Gefahr für die Gesundheit der Menschen dar. Für manche verläuft die Infektion Covid-19 tödlich, andere bemerken diese kaum oder leiden nur unter leichtem Husten und Fieber. Besonders bei älteren Personen mit Vorerkrankungen (z.B. Diabetes, Bluthochdruck, Kreislaufprobleme, geschwächtes Immunsystem) kann die Atemwegserkrankung in tödliche Fälle von Lungenentzündung und akutem Lungenversagen münden. Das Virus verbreitete sich von China ausgehend sehr schnell in über 55 Länder und infizierte 2.966.031 Menschen mit mehr als 208.100 Todesfällen (Stand: 27.04.2020). Sehr wahrscheinlich erfolgte die Übertragung zoonotisch von Lebewesen wie Fledermäusen auf den Menschen, verbreitete sich alsdann durch Tröpfcheninfektion von Mensch zu Mensch weiter.
Die Hemmung eines Enzyms könnte SARS-CoV‑2 besiegen
Bis zum heutigen Zeitpunkt stehen zur Bekämpfung von SARS-CoV‑2 / Covid-19 keine speziellen Medikamente/ Impfstoffe zur Verfügung. Es besteht also ein dringender Bedarf an der Entwicklung antiviraler Therapeutika. In einer Studie der Universität Basel vom 02.03.2020 werden vielversprechende Forschungsergebnisse dargestellt. Dabei greifen die Wissenschaftler die erfolgreiche Strategie bei der Behandlung des Humanen Immunschwächevirus (HIV) und der Hepatitis C auf. Im Fokus stehen Enzyme, d.h. genauer Proteasen, die für die Replikation der Viren in der Wirtszelle (menschliche Zelle) notwendig sind. Enzyme stellen hochwirksame Katalysatoren dar, die biochemische Reaktionen extrem beschleunigen, so dass Prozesse (hier Virenreplikation) mit der erforderlichen Geschwindigkeit ablaufen können. Durch entsprechende Beeinflussung der Aktivität dieser Enzyme mit Proteasehemmern wird die Vervielfältigung der Viren verhindert.
Das Hauptenzym (Hauptprotease) für die virale Vervielfältigung von SARS-CoV‑2 gilt als sehr interessanter, erfolgversprechender Ansatzpunkt für eine Therapie. Die chemische Struktur der SARS-CoV-2-Hauptprotease konnte bereits entschlüsselt werden, so dass die Suche nach Inhibitoren (Hemmstoffen) anlaufen konnte.
Nur 11 Treffer aus 687 Millionen und als einziger Naturwirkstoff: Taxifolin Lärchenextrakt
In der Studie der Universität Basel wurden über 687 Millionen Verbindungen untersucht, um Inhibitoren für die SARS-CoV-2-Hauptprotease zu finden. Diese Hemmstoffe müssen nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip an die Hauptprotease andocken können um zu wirken und damit die Replikation des Virus auszuschließen. Letztlich identifizierten die Forscher lediglich 11 Verbindungen, die als potente Kandidaten für weitere Untersuchungen gelten. Und – als tatsächlich einzige Natursubstanz: Taxifolin (Dihydroquercetin) – nicht zu verwechseln mit Quercetin.
Was macht Taxifolin so besonders?
Taxifolin ist ein Flavonoid, das in der Sibirischen Lärche (Larix sibirica Ledeb.) vorkommt. Dieses Kieferngewächs zählt mit den Wirkstoffen Taxifolin und Arabinogalactan zu den interessantesten Heilbäumen.
Äußerst bemerkenswert ist hierbei, dass Taxifolin über 7 Wasserstoffbrückenbindungen verfügt, was die höchste Anzahl bei der Wirkstoffauswahl der Universität Basel darstellte. Die in der Studie 11 errechneten Substanzen interagieren mit dem Zielobjekt (Hauptprotease von SARS-CoV‑2), wenn sie mindestens eine Wasserstoffbrücke aufweisen. Je mehr Wasserstoffbrücken, desto umfassender die Ankopplung. Die Anzahl der Wasserstoffbrücken sind ein Schlüsselfaktor für die Arzneimittelspezifität. Präziser ausgedrückt, besitzen die Wasserstoffatome stark positivierte Partialladungen. Diese Art Teilladungen sind dafür verantwortlich, dass das Wasserstoffatom mit einem benachbarten Molekül in Verbindung treten kann, indem es sich an ein freies Elektronenpaar (negative Ladung) anlagert. Das Schlüssel-Schloss-Prinzip funktioniert.
Anders gesagt: Durch die Verbindung von Taxifolin mit der SARS-CoV-2-Hauptprotease wird diese blockiert und damit die Vervielfältigung des Virus gestoppt oder nicht ausgelöst.
Da die Sibirische Lärche Taxifolin (genauer: (-)-Taxifolin) produziert, bietet sich eine natürliche Ressource für die Gewinnung. Lärchenextrakt Taxifolin ist ein nebenwirkungsfreier sekundärer Pflanzenstoff, der u.a. auch antibakteriell und entzündungshemmend wirkt. In vivo-Versuche mit Taxifolin wiesen ebenfalls gegen andere Viren, wie das Coxsackie-Virus B4 Aktivität nach. Diese Viren rufen vor allem Erkältungen, virale Meningitis und Myokarditis hervor.
Zur Forschungsmethode der Universität Basel
Die vorgelegte Studie aus Basel stellt das bis heute umfangreichste computergestützte Screening zur Entdeckung der entscheidenden Proteaseinhibitoren von SARS-CoV‑2 dar. Die rechnergestützten Methoden sind kostensparend und schnell. Zum Einsatz kamen ein 7‑schrittiger virtueller Screening-Workflow. Ausgehend von 687 Millionen Verbindungen wurden 11 mögliche Wirkstoffe ermittelt und 1 Naturwirkstoff. Diese natürliche Verbindung Lärchenextrakt Taxifolin stellt eine vielversprechende Alternative dar und ist leicht als Nahrungsergänzung in Apotheken und bei anderen Unternehmen (z.B. Leblang GmbH Berlin unter der Marke FLARIX mit einer Reinheit von 99%) erhältlich.
Die Studie
als pdf zum Herunterladen:
=> Inhibitors for Novel Coronavirus Protease Identified by Virtual Screening of 687 Million Compounds
Quellen:
- Inhibitors for Novel Coronavirus Protease Identified by Virtual Screening of 687 Million Compounds,
Universität Basel 2020, André Fischer, Manuel Sellner, Santhosh Neranjan, Markus A. Lill, Martin Smieško
https://chemrxiv.org/articles/Inhibitors_for_Novel_Coronavirus_Protease_Identified_by_Virtual_Screening_of_687_Million_Compounds/11923239/1
- Heilpflanzenkompendium
Lärche (Larix sibirica Ledeb., Larix decidua Mill.)
Text: © Antje Hrdina ● Heilpflanzenkompendium
Beitragsbild mit Dank an: Monoar Rahman Rony auf Pixabay