Die Suche nach einem Heilmittel

Dies ist der siebte Artikel von Roger Highfield über die Wissenschaft hinter dem Coronavirus, welcher ursprünglich am 04.05.2020 externe Seite veröffentlicht wurde. Sofern verfügbar, wurden Informationen für die Schweiz von focusTerra, ETH Zürich, hinzugefügt und entsprechend gekennzeichnet. Die Übersetzung ins Deutsche erfolgte durch focusTerra.

Wie geht die Jagd nach möglichen Behandlungen voran?

Mit der Bekanntgabe ermutigender Ergebnisse von Infusionen über einen Tropf mit Remedesivir, einem Medikament, das ursprünglich von der kalifornischen Firma externe Seite Gilead Sciences zur Bekämpfung von Ebola entwickelt wurde, haben wir Licht am Ende des Tunnels gesehen.

Dank der Medikamenteninfusionen erholten sich hospitalisierte Patienten mit fortgeschrittenem COVID-19 externe Seite um 31% schneller als diejenigen, die im Rahmen der internationalen Studie in 75 Krankenhäusern unter der externe Seite gemeinsamen Leitung des britischen Medical Research Council und des UCL ein Placebo oder ein Scheinmedikament erhielten.

Obwohl eine andere, kleinere Studie mit dem Medikament externe Seite keinen statistisch signifikanten Nutzen zeigte, hat die US Food and Drug Administration eine externe Seite Notfallgenehmigung für die Anwendung des Medikaments erteilt.

Mahesh Parmar, Direktor der MRC Clinical Trials Unit am UCL, sagte:

"Die Daten und Ergebnisse müssen ... von den zuständigen Gesundheitsbehörden in verschiedenen Ländern bewertet werden. Während dies geschieht, werden wir mehr und längerfristige Daten aus dieser und anderen Studien darüber erhalten, ob das Medikament auch Todesfälle durch COVID-19 verhindert."

Auch wenn es helfen könnte, Leben zu retten, sollten die Ergebnisse des internationalen Prozesses bestätigt werden, wird Remdesivir externe Seite niemals eine Wunderwaffe sein.

Es bleiben viele Fragen offen, von der Frage, ob es bessere Ergebnisse erzielt, wenn es früher im Verlauf der Krankheit verabreicht wird, bis hin zur Frage, wie die Produktion gesteigert und externe Seite eine gerechte Verteilung gewährleistet werden kann.

Es könnten sich auch Resistenzen gegen ein einzelnes Medikament entwickeln, so dass langfristig mehr als ein Medikament erforderlich sein könnte (obwohl sich Coronaviren glücklicherweise langsamer entwickeln als andere Viren).

Im Allgemeinen ist der Traum, alte Medikamente wiederzuverwenden, externe Seite hinter der Realität zurückgeblieben. Bis wir ein Medikament erhalten, das auf dieses spezielle Virus zugeschnitten ist, werden die vorhandenen antiviralen Medikamente wahrscheinlich bestenfalls externe Seite "eine mässige Wirkung" haben, sagt Chris Whitty, Chief Medical Officer für England.

Warum ist es schwieriger, Medikamente zur Bekämpfung von Viren zu entwickeln?

Viren sind nicht leicht abzutöten, wenn sie erst einmal im Körper sind, auch wenn sie winzig klein sind, nur ein Fetzen genetischen Codes, eingehüllt in eine Hülle aus Proteinen und Lipiden (Fett). Sie messen nur ein Tausendstel des Durchmessers eines menschlichen Haares (15 - 300 Nanometer Durchmesser, viel kleiner als Bakterien).

Es ist noch schwieriger, antivirale Medikamente herzustellen als Antibiotika, denn Viren sind für ihre Vermehrung im menschlichen Körper mehr auf unsere molekulare Maschinerie angewiesen als auf ihre eigene.

Viren kidnappen die chemische Maschinerie – insbesondere die externe Seite Ribosomen in menschlichen Zellen, die externe Seite Gene in Fleisch und Blut verwandeln – um mehr Viren zu erzeugen, indem sie menschliche Zellen in Virusfabriken verwandeln.

Das kommentierte Wendy Barclay, Action Medical Research Chair, Virologie, am Imperial College London:

"Die Krankheit ist das Ergebnis sowohl von viralen Schäden als auch von Kollateralschäden, und so zielen die verschiedenen Arten von Medikamenten, die getestet werden, auf eines der beiden ab. Und die Medikamente, die versuchen, das Virus zu hemmen, könnten entweder virale Gene oder menschliche Wirtsgene hemmen."

Da sie sich unsere Biochemie leihen, sind Viren schwer zu bekämpfen, ohne die Zellen, die sie infiziert haben, ebenfalls zu schädigen und Nebenwirkungen zu verursachen.

Deshalb sind auf lange Sicht externe Seite Impfstoffe vorzuziehen, um die Pandemie zu beenden: Sie verhindern die Infektion mit dem Virus von vorneherein.

Welche Behandlungsmöglichkeiten gibt es?

Da es keine erprobten Behandlungsmöglichkeiten für COVID-19 gibt, werden drei grundlegende Ansätze erprobt:

Medikamente

Typischerweise handelt es sich dabei um kleine Moleküle, die die Virusbiochemie, seine Wechselwirkungen mit Proteinen in menschlichen Zellen oder das Immunsystem des Patienten stören.

Das Coronavirus enthält 29 Proteine – dies sind Bausteine von etwas Lebendem. Die Jagd nach Medikamenten, die in diese Maschinerie eingreifen, ist im Gange, so dass für verschiedene Proteinziele im Virus unterschiedliche Medikamente erforderlich sind.

Wenn es um externe Seite Remdesivir geht, sieht das Medikament für das Virus wie ein "Buchstabe" des viralen genetischen Codes aus, verhält sich aber nicht so. Infolgedessen externe Seite greift dieses Medikament in ein Protein – die Polymerase – ein, das das genetische Material des Virus kopiert.

Eine andere Art von Medikament ist ein Proteaseinhibitor. Wenn das Virus eine Zelle infiziert, bildet es zunächst lange "Polyproteine", die von einem Enzym namens Protease in funktionelle Proteinstücke zerhackt werden.

Die externe Seite Haupt-Protease im Lebenszyklus des Virus kann mit einem Protease-Inhibitor gestört werden; ein Medikament haben wir dafür aber noch nicht.

Ein ganz anderer Ansatz ist der Einsatz von Medikamenten, um das Eindringen des Virus in menschliche Zellen zu verhindern, was von zwei menschlichen Proteinen, ACE2 und TMPRSS2, abhängt.

Ein Beispiel: Ein Medikament namens externe Seite Camostatmesylat, das in Japan bereits zur Behandlung von Pankreatitis zugelassen ist, externe Seite blockiert TMPRSS2.

Ein Team hat untersucht, wie externe Seite 26 der 29 SARS-CoV-2-Proteine mit menschlichen Proteinen interagieren, und daraus eine "Protein-Interaktionskarte" erstellt, um die Neuverwendung von Medikamenten zu lenken.

Sie fanden heraus, dass das Virus mit 332 menschlichen Proteinen interagiert, und von diesen wurden 66 von 69 bekannten Medikamenten angegriffen. Labortests in Paris und New York ergaben zwei Gruppen von Medikamenten mit antiviraler Aktivität (obwohl keine Tests an Personen mit SARS-CoV-2 durchgeführt wurden).

Eine Gruppe dieser antiviralen Wirkstoffe, darunter Krebsmedikamente, blockierte die Proteinübersetzung (ein Schlüsselprozess für die virale Replikation), während die zweite Gruppe, darunter ein Hormon und Anti-Allergie-Medikamente, andere Proteine (Sigma1 und Sigma2, die so genannten Rezeptoren, die Teil des zellulären Kommunikationsnetzwerks sind) ins Visier nahm.

Ein weiterer Ansatz ist der Einsatz von Medikamenten zur Eindämmung einer durch das Virus ausgelösten exzessiven Immunreaktion (eines "Zytokinsturms"), von der angenommen wird, dass sie mit Lungenentzündungen und lebensbedrohlichen Erkrankungen, dem externe Seite "akuten Atemnotsyndrom", in Zusammenhang steht.

Rekonvaleszentes Plasma

Eine altmodische Behandlung, die externe Seite wirksam sein kann, ist die, bei der einem schwerkranken COVID-19-Patienten Blutplasma gegeben wird, das von einem genesenen Patienten entnommen wurde. Sein externe Seite Plasma, die gelbliche Flüssigkeit, die übrig bleibt, wenn rote und weisse Blutkörperchen entfernt worden sind, enthält Antikörper, die das Virus neutralisieren.

Es gibt externe Seite bereits einige Hinweise darauf, dass sich geschwächte Patienten nach einer externe Seite Dosis Blut von Überlebenden wieder erholen können, und die Vereinigten Staaten haben sich externe Seite landesweit bemüht, um diese blutbasierten Therapien so bald wie möglich auf den Markt zu bringen.

In Grossbritannien hat letzte Woche externe Seite eine Studie begonnen, bei der Plasma verwendet wird, das mehr als einen Monat, nachdem sich die Patienten von der Infektion erholt haben und Antikörper gegen COVID-19 entwickelt haben, vom NHS Blood and Transplantation gesammelt wurde.

Antikörper

Die Identifizierung der spezifischen Antikörper im Rekonvaleszenzplasma, die das Virus neutralisieren können, und ihre massstabsgetreue Synthese ist das Äquivalent des 21. Jahrhunderts zu alten, auf Blut basierenden Rekonvaleszenzplasma-Behandlungen.

Innerhalb einer Woche nach externe Seite Erhalt einer Blutprobe von einem der ersten amerikanischen Patienten, der sich von COVID-19 erholte, untersuchte das Unternehmen AbCellera über 5 Millionen Immunzellen auf der Suche nach denjenigen, die Antikörper herstellten, die dem Patienten halfen, das Virus zu neutralisieren und sich zu erholen.

Die Chinesische Akademie der Wissenschaften und das Medizinische Zentrum der Vanderbilt Universität stellen dem in Grossbritannien ansässigen Unternehmen AstraZeneca externe Seite genetische Sequenzen für Antikörper zur Verfügung, die sie gegen SARS-CoV-2 entdeckt haben.

In der Zwischenzeit hat Regeneron Hunderte von virusneutralisierenden Antikörpern aus Mäusen externe Seite isoliert, die genetisch so verändert wurden, dass sie ein menschliches Immunsystem besitzen.

Anmerkung: Auch in der Schweiz finden verschiedene Forschungsbemühungen auf der Suche nach Medikamenten und Impfstoffen gegen COVID-19 statt. An der ETH Zürich werden verschiedene Ansätze für die Herstellung von antiviralen Medikamenten untersucht, an der Identifizierung von Antikörpern, die das Virus neutralisieren können, gearbeitet sowie an der Entwicklung eines Impfstoffs geforscht. Auch an der Universität Bern läuft die Forschung auf Hochtouren: Eben gelang dort, externe Seite COVID-19-Viren zu klonen. Diese Klone können nun weltweit verwendet werden, um daran mögliche Wirkstoffe gegen das Virus zu testen.  

Müssen wir wirklich auf all die Versuche warten?

Ja, denn es dauert oft sehr lange und viele Studien, um zu zeigen, dass ein Medikament wirklich wirksam ist.

Viele Länder horteten das Medikament Tamiflu gegen pandemische Grippe, bevor eine Studie schliesslich zu dem Schluss kam, dass das Medikament nicht wirksamer als Paracetamol sei.

Prof. Wendy Barclay vom Imperial College London wies jedoch darauf hin:

"Tamiflu ist ein sehr gutes Medikament, aber man muss es frühzeitig verabreichen, während die Virusvermehrung, das Ziel für das Medikament, immer noch exponentiell zunimmt - und das Problem ist, dass die meisten Patienten erst einige Tage, nachdem sie Symptome entwickelt haben, bei ihrem Hausarzt vorstellig werden. Dies ist ein Problem, das auch COVID-19-Therapien behindert."

Das Vertrauen in die Zuverlässigkeit der klinischen Forschung steht seit 2005 zunehmend auf dem Prüfstand, als John Ioannidis von der Stanford University einen einflussreichen Artikel schrieb: externe Seite Why Most Published Research Findings are False (Warum die meisten veröffentlichten Forschungsergebnisse falsch sind).

Er prägte sogar einen Ausdruck, das externe Seite Proteus-Phänomen, um ein in der molekulargenetischen Forschung übliches Muster zu beschreiben, das durch frühe widersprüchliche Ergebnisse zunichte gemacht wurde.

Wie mein erster Blog-Beitrag jedoch aufzeigte, funktioniert die Wissenschaft so – Theorie und Ideen werden endlos durch Daten, neue Ideen und die Ergebnisse von Experimenten mit der sogenannten wissenschaftlichen Methode in Frage gestellt.

Matthew Freeman von der Dunn School, Universität Oxford, kommentierte dies:

"Wie alles Leben und sogar Viren entwickeln sich wissenschaftliche Ideen. Der bahnbrechende Biologe und Nobelpreisträger externe Seite Max Perutz hatte einen Lieblingsausspruch: 'In der Wissenschaft siegt immer die Wahrheit'."

Auch wenn es auf dem Weg dorthin falsche Abzweigungen gibt, führt die wissenschaftliche Methode schliesslich zu(m) (Anmerkung: unserem) Verständnis, wie die Welt wirklich funktioniert. In gewisser Weise ist dies die wichtigste Errungenschaft der gesamten experimentellen Wissenschaft.

Welche Art von Studien sind die besten?

Der "Goldstandard" ist die Durchführung einer so genannten randomisierten kontrollierten Studie, bei der eine Anzahl ähnlicher Personen nach dem Zufallsprinzip zwei oder mehreren Gruppen zugewiesen wird, um eine bestimmte Behandlung zu testen.

Eine Gruppe (die Versuchsgruppe) erhält die Behandlung, die andere Gruppe (die Kontrollgruppe) erhält einen Dummy (Placebo) oder keine Behandlung.

Die Ergebnisse werden zu bestimmten Zeitpunkten gemessen, und jeder Unterschied im Ansprechen (Anmerkung: auf das Medikament) zwischen den Gruppen wird statistisch bewertet.

Ein grosser Teil der Verwirrung darüber, ob ein Medikament wirklich wirkt, rührt von frühen Berichten über kleine Studien her, die weder randomisiert noch kontrolliert waren.

Angespornt durch die derzeitigen Belohnungs- und Anerkennungssysteme der akademischen Welt und getragen von einer Welle der Besorgnis über COVID-19 besteht die Tendenz, schnell einmalige Ergebnisse zu veröffentlichen, die eine Durchschlagskraft haben, anstatt zusätzliches Geld, Energie und Zeit zu investieren, um sicherzustellen, dass diese einmaligen Ergebnisse reproduzierbar sind.

"Wir brauchen Beweise aus grossen, qualitativ hochwertigen Studien", sagte Anthony Gordon, ein Forschungsprofessor des NIHR am Imperial College London.

"Wenn Sie einer kleinen Zahl von Patienten ein Medikament geben und es geht ihnen gut, werden Sie nie mit Sicherheit wissen, ob es ihnen immer gut gehen würde, auch ohne das Medikament. Deshalb brauchen Sie eine Kontrollgruppe und eine randomisierte Behandlung."

Darüber hinaus haben alle Medikamente Nebenwirkungen und die meisten wirken nicht für alle (z.B. Krebsmedikamente).

Was sind die grössten Studien?

Die Weltgesundheitsorganisation hat eine globale Studie, externe Seite SOLIDARITY, zu vier vielversprechenden Therapien angekündigt:

1. Chloroquin und die Schwesterverbindung Hydroxychloroquin, ein erprobtes Malariamittel, von dem man annimmt, dass es eine antivirale Wirkung hat, indem es auf Endosomen abzielt.
2. Zelluläre Kompartimente, die von den Zellen zur Aufnahme von Material verwendet werden, das auch von Coronaviren zur Invasion in menschliche Zellen genutzt wird.
3. Remdesivir; eine Kombination aus zwei HIV-Medikamenten, Lopinavir und Ritonavir, die die Virusvermehrung blockieren.
4. Dieselbe Kombination wie oben plus Interferon-beta, ein Botenstoff des Immunsystems, der Zellpfade auslösen kann, die die Virusvermehrung stoppen.

"Mehr als 100 Länder beteiligen sich an der Solidaritätsstudie und mehr als 1'200 Patienten aus den ersten fünf Ländern wurden nach dem Zufallsprinzip ausgewählt, um die Sicherheit und Wirksamkeit von vier Medikamenten und Medikamentenkombinationen zu bewerten", sagte ein WHO-Sprecher.

Führt das Vereinigte Königreich Arzneimittelstudien durch?

Einige der grössten und systematischsten COVID-19-Medikamentenversuche der Welt finden im Vereinigten Königreich statt.

Insgesamt gibt es 31, gemäss externe Seite National Institute for Health Research, der Forschungszweig des NHS, der jährlich rund eine Milliarde Pfund ausgibt.

Die drei wichtigsten externe Seite nationalen Studien sind:

externe Seite PRINCIPLE

(Grundsatz)

Plattform Randomisierte Studie über Eingriffe gegen COVID-19 bei älteren Menschen, in deren Rahmen Behandlungen an 3'000 Patienten mit höherem Risiko in Hunderten von Hausarztpraxen getestet werden sollen.

Forscher der Universität Oxford suchen nach Personen im Alter von 50 bis 64 Jahren mit bereits bestehenden schweren Erkrankungen und Patienten ab 65 Jahren ohne andere bekannte Krankheiten.

Im Gegensatz zu vielen anderen klinischen Studien, die sich auf Patienten mit schwerwiegenden Symptomen konzentrieren, die sich im Krankenhaus befinden, hofft PRINCIPLE darauf, Behandlungen zu identifizieren, die das Fortschreiten der Krankheit verlangsamen oder aufhalten und einen Krankenhausaufenthalt verhindern können, so Chris Butler, Professor für Primärversorgung im Nuffield Department of Primary Care Health Sciences, ein Teilzeit-Hausarzt.

Das Einzigartige an der PRINCIPLE-Studienplattform ist, dass sie so flexibel ist. Durch die Einrichtung eines landesweiten Forschungsnetzwerks für die Primärversorgung im gesamten NHS sind wir in der Lage, potenzielle neue Behandlungsmethoden für COVID-19 rasch zu evaluieren.

Erneut werden sie Hydroxychloroquin testen. Das Antibiotikum Azithromycin wird demnächst in diesen so genannten "Plattformversuch" aufgenommen, der einen Rahmen für die Prüfung vieler Medikamente bietet.

"Wir konzentrieren uns auf Behandlungsmethoden, die rasch für eine breite Anwendung in der Gesellschaft ausgebaut werden könnten", sagte Prof. Butler. Wir werden Remedesivir, eine Behandlung, die intravenös verabreicht wird und für den Krankenhausgebrauch geeignet ist, nicht einbeziehen.

Es werden mehr Patienten rekrutiert, wenn zusätzliche Behandlungen eingeführt werden, und das Studiendesign kann auch im Lichte der sich abzeichnenden Ergebnisse angepasst werden. „Es wird noch eine Weile dauern, bis wir die ersten Ergebnisse aus der PRINCIPLE-Studie erhalten werden", sagte Prof. Butler.

"Im Moment können wir nur Patienten aufnehmen, die bei 420 Allgemeinpraxen registriert sind, die an der Studie teilnehmen. Wir hoffen, dass die Studie bis Ende nächster Woche für Menschen unabhängig von ihrer Praxis offen sein wird."

externe Seite RECOVERY

(Wiederaufbau)

Die randomisierte Bewertung der COVID-19-Therapie unter der Leitung von externe Seite Peter Horby an der Universität Oxford ist externe Seite die am schnellsten wachsende Studie in der Medizingeschichte mit 8'000 Patienten, die im ersten Monat rekrutiert wurden.

In dieser Studie werden Lopinavir-Ritonavir (Kaletra, das häufig zur Behandlung von HIV eingesetzt wird), niedrig dosiertes Dexamethason (eine Art Steroid, das zur Verringerung von Entzündungen eingesetzt wird), Hydroxychloroquin, Azithromycin (ein häufig verwendetes Antibiotikum) und Tocilizumab (eine entzündungshemmende Behandlung, die durch Injektion verabreicht wird) getestet.

Die Daten aus der Studie werden regelmässig überprüft, so dass eine wirksame Behandlung allen Patienten zur Verfügung gestellt werden kann. Das RECOVERY-Team wird auch Informationen über neue Medikamente prüfen und vielversprechende Medikamente in die Studie aufnehmen, wenn es darum geht, die Sterblichkeitsrate zu senken, die Entlassung aus dem Krankenhaus zu beschleunigen und die Notwendigkeit der Beatmung zu verringern.

externe Seite REMAP-CAP

Hierbei handelt es sich um eine internationale randomisierte Kontrollstudie, die seit einigen Jahren für Patienten entwickelt wird, die mit einer ambulant erworbenen Lungenentzündung (Community-Acquired Pneumonia, CAP) auf die Intensivstation eines Krankenhauses eingeliefert werden. Die CAP wird durch Bakterien, manchmal auch Viren, wie z.B. die saisonale Grippe, verursacht.

"Wir hatten uns auf eine Pandemie vorbereitet. Wir wussten, dass es, wenn eine solche kommt, schwierig ist, bei Null anzufangen. REMAP-CAP gibt uns die Infrastruktur, um damit fertig zu werden", so der leitende britische Forscher Anthony Gordon, ein NIHR-Forschungsprofessor am Imperial College London.

Die "Randomisierte, eingebettete, multifaktorielle, adaptive Plattformstudie für ambulant erworbene Lungenentzündung" zielt darauf ab, Patienten in mehr als 100 Krankenhäusern im Vereinigten Königreich sowie in 15 weiteren Ländern aufzunehmen. "Wir werden etwa 600-1'000 Patienten benötigen, bevor wir wichtige Ergebnisse sehen werden – die Anzahl, die wir brauchen, variiert je nach der Grösse des Effekts: ein dramatischer Effekt wird in geringerer Anzahl und früher sichtbar sein", sagte Gordon.

Erneut werden die antiviralen Medikamente Lopinavir-Ritonavir, Hydroxychloroquin, allein oder zusammen mit den antiviralen Medikamenten, Hydrocortison (eine Art Steroid, das zur Reduzierung von Entzündungen im Zusammenhang mit COVID-19 eingesetzt wird) und Medikamente zur Immunmodulation (Interferon beta 1a, Interleukin-1-Rezeptor-Antagonist [Anakinra] und Interleukin-6-Hemmung [Tocilizumab und Sarilumab]) zur Blockierung exzessiver Entzündungen untersucht.

Sie haben auch damit begonnen, zwei weitere Ansätze zu testen:

Rekonvaleszenz-Plasmatherapien, die bereits erfolgreich zur Behandlung anderer Virusinfektionen eingesetzt wurden. Die Studien sind notwendig, weil es Fragen dazu gibt, wie lange die Immunität gegen COVID-19 anhält und wie wirksam diese Immunität ist.

Darüber hinaus besteht auch ein – wenn auch geringes – Risiko von Nebenwirkungen: "Wenn Sie nicht genügend reife Antikörper verwenden, können Sie die Aktivität des Virus erhöhen", so Gordon. Mit anderen Worten, sie müssen sicherstellen, dass sie die richtige Menge und Qualität von Antikörpern verwenden.

Gerinnungshemmende (blutverdünnende) Medikamente, beginnend mit Heparin, wegen des Verdachts, dass COVID-19 neben der Entzündung auch dazu führt, dass kleine Blutgefässe der Lunge durch Gerinnsel verstopft werden.

Rätselhaft ist das Phänomen der externe Seite "glücklichen Hypoxie", bei der einige Patienten von ihren ausserordentlich niedrigen Blutsauerstoffwerten, der Hypoxie, unbeeinflusst zu sein scheinen und sich nicht kurzatmig fühlen.

Was ist das Innovative an diesen Studien?

externe Seite RECOVERY hat fünf aktive Arme und ist derzeit externe Seite die grösste Studie der Welt.

externe Seite PRINCIPLE ist die erste Studie der Welt, die über die Primärversorgung arbeitet und versucht, Menschen von vornherein von einem Krankenhausaufenthalt abzuhalten. "Das Schöne an unserem Studiendesign ist, dass wir über ein Ergebnis berichten können, sobald wir sicher sind, dass wir eines haben, und nicht warten müssen, bis die angestrebte Stichprobengrösse erreicht ist, wie es bei einem traditionellen Studiendesign der Fall wäre", sagte Prof. Butler.

externe Seite REMAP-CAP ist in mehrfacher Hinsicht eine intelligente Studie. Sie ist nicht nur modular aufgebaut, so dass verschiedene Behandlungen hinzugefügt werden können, wenn andere Medikamente vielversprechend sind, sondern es kann auch mehr als ein Medikament gleichzeitig getestet werden, so Prof. Gordon. "Diese Patienten sind so krank, dass sie wahrscheinlich mehr als eine Behandlung benötigen." Mit anderen Worten, wir müssen sowohl das Virus selbst als auch die Folgen der Infektion behandeln.

Die Studie ist auch "anpassungsfähig" und verwendet Bayessche Statistik, benannt nach dem presbyterianischen Pfarrer Thomas Bayes aus dem 18. Jahrhundert. Bayes hat eine systematische Methode entwickelt, um aus einer Annahme heraus, wie die Welt funktioniert, zu berechnen, wie sich die Wahrscheinlichkeit, dass etwas passiert, ändert, wenn neue Fakten ans Licht kommen.

Bayes' Ansatz verwendet Wahrscheinlichkeiten, um abzuwägen, ob ein Medikament besser wirkt als ein anderes. Auf diese Weise wird REMAP-CAP nach einer Routinebeurteilung noch mehr Patienten für diejenigen Behandlungen zuteilen, die am vorteilhaftesten zu sein scheinen.

"Auf diese Weise können die Patienten von den Erkenntnissen aus der Studie profitieren, bevor wir die Ergebnisse der Welt bekannt geben, was viele Monate dauern wird", sagte Gordon. "Dieses selbstlernende System bedeutet, dass mehr Patienten die beste Behandlung erhalten, die wir anbieten können."

Wie können wir Medikamente sonst noch gebrauchen?

Medikamente können auch zur Vorbeugung – Prophylaxe – eingesetzt werden, um externe Seite Menschen, die gefährdet sind, abzuschirmen, so wie wir Menschen, die ein Risiko für Herzkrankheiten haben, mit Medikamenten namens externe Seite Statine schützen, sagte Chris Whitty, Chief Medical Officer für England. Diese Medikamente müssen jedoch nebenwirkungsarm und langanhaltend sein.

Haben wir diese Coronavirus-Pandemie kommen sehen?

Laut Jeremy Farrar, Direktor des Wellcome, externe Seite sahen wir sie schon aus einer Meile Entfernung kommen. Die Bedrohung ist im externe Seite Nationalen Risikoregister Grossbritanniens eingetragen.

Wir wussten sogar, dass diese Art von Virus (ein RNA-Virus) eine Pandemie auslösen würde, wie eine externe Seite Studie aus dem Jahr 2008 von Mark Woolhouse und Eleanor Gaunt von der Universität Edinburgh aus dem zeigt.

Das genetische Rezept eines RNA-Virus ist wie die Nukleinsäure RNA in der Reihenfolge von vier "Buchstaben" in einer Kette von 30'000 Buchstaben kodiert.

RNA-Viren, insbesondere solche, die von Wildtieren stammen (im Falle von COVID-19 sind es Fledermäuse), sind externe Seite die häufigste Erregerklasse hinter neuartigen menschlichen Krankheiten.

Weitere Beispiele für RNA-Viren sind HIV, Lassa-Fieber, SARS, MERS, Chikungunya, Zika, Ebola und Influenza.

Woolhouse fügte hinzu: "Im Jahr 2017 fügte ein Ausschuss der Weltgesundheitsorganisation (in dem ich Mitglied war) externe Seite "Krankheit X" zu einer Liste von etwa zehn bekannten Viren (Ebola, Lassa-Fieber usw.) hinzu. Krankheit X war die ausdrückliche Erkenntnis, dass die nächste Pandemie durch etwas verursacht werden könnte, von dem wir noch nichts wissen. Im Jahr 2018 ging derselbe Ausschuss (diesmal ohne mich) bei der Charakterisierung von Krankheit X etwas weiter. externe Seite Er wies auf ein anderes neuartiges Coronavirus als SARS oder MERS hin.

Warum sind RNA-Viren, wie z.B. SARS-CoV-2, eine solche Bedrohung?

RNA-Viren finden es leichter, von einer Spezies in eine andere zu springen, weil sie mehr mutieren als andere Virusarten und sich weiterentwickeln, um sich an neue Arten anzupassen.

Auch wenn nur ein kleiner Prozentsatz dieser Mutationen hilfreich ist, bedeutet das auch, dass sie sich so entwickeln können, dass sie dem Immunsystem und den Abwehrmechanismen ihres Wirts zusammen mit den antiviralen Medikamenten, die wir zu ihrer Bekämpfung einsetzen, entgehen.

Warum kann sich diese Art von Virus so schnell entwickeln?

Die schnellen Evolutionsraten von RNA-Viren resultieren aus der häufigen fehleranfälligen Replikation. Im Fall von SARS-CoV-2 mutiert es jedoch nicht so stark wie einige seiner Artgenossen, da eines seiner Proteine, NSP14, den genetischen Code "Korrektur liest".

Wird die Resistenz ein Problem sein?

Die meisten RNA-Viren entwickeln eine antivirale Arzneimittelresistenz, sagte Prof. Wendy Barclay, aber sie fügte hinzu, dass dies bei akuten Infektionen dann am wichtigsten ist, wenn für die Viren keine Zusatzkosten anfallen: Mit anderen Worten, die Mutation, die erforderlich ist, damit das Virus gegen ein Medikament resistent wird, beeinträchtigt nicht die Fähigkeit des Virus, sich in menschlichen Zellen zu replizieren. Darüber hinaus entwickeln sich Coronaviren langsamer als andere RNA-Viren.

Wie können wir die Resistenz bekämpfen?

Indem wir die revolutionären, evolutionären Ideen von externe Seite Charles Darwin anwenden.

Diese Viren mutieren und zu Beginn der Behandlung werden nicht resistente Viren ausgelöscht, so dass die wenigen resistenten Mutanten schnell an Menge zunehmen.

Die Erfahrung bei der Behandlung von AIDS zeigt jedoch, dass nicht alles verloren ist. Indem man das Virus an mehreren Fronten angreift, indem man Kombinationen von Medikamenten mit verschiedenen zugrunde liegenden Wirkungen einsetzt, ist es für das Virus viel schwieriger, eine Resistenz zu entwickeln.

Es wird von entscheidender Bedeutung sein, die Mechanismen zu verstehen, durch die sich ein Virus an jedes Medikament anpasst, und zu verstehen, wie diese seine Fähigkeit, sich an andere Medikamente anzupassen, verstärken oder vermindern können. Es könnte sein, dass bereits zwei oder drei Medikamente, die auf verschiedene Wege zielen, ausreichen, um das Virus bei einem bestimmten Patienten zu kontrollieren.

Woher kommen die RNA-Viren letztendlich?

Es gibt externe Seite viele Diskussionen über den Ursprung von Viren, und es ist interessant festzustellen, dass viele glauben, dass das allererste Leben, das vor vier Milliarden Jahren auf der Erde entstand, möglicherweise auf RNA beruhte.

RNA ist eine zartere, aber dennoch flexiblere Art von genetischem Material als DNA. RNA speichert nicht nur Informationen, sondern kann, anders als DNA, auch chemische Reaktionen katalysieren.

Das bedeutet jedoch nicht, dass alle RNA-Viren auf die Anfänge des Lebens zurückgehen. Andrew Rambaut von der Universität Edinburgh sagte: "Es gibt keinen Mangel an RNA in Zellen. Meine Vermutung ist, dass RNA-Viren mehrere unabhängige Ursprünge haben."

Die Entwicklung von Medikamenten dauert in der Regel mehr als ein Jahrzehnt und Milliarden von Franken – wie können wir das beschleunigen?

Wir können eine riesige Anzahl von Chemikalien in einem Computer scannen, um herauszufinden, ob sie Anhaltspunkte für Medikamente liefern, die mit Virusproteinen interferieren könnten, oder mit den Proteinen in menschlichen Zellen, auf die sie abzielen.

Die grössten Supercomputer der Welt wurden von externe Seite Peter Coveney vom externe Seite Computational Biomedicine Centre of Excellence am University College London zusammen mit dem Direktor des Leibniz-Rechenzentrums und Gauss Centre for Supercomputing, Prof. Dieter Kranzlmüller, und Rick Stevens vom externe Seite Argonne National Laboratory in der Nähe von Chicago für diese Aufgabe angeworben.

Das Team nutzt den leistungsstärksten Supercomputer der Welt, externe Seite Summit am externe Seite Oak Ridge National Laboratory, Tennessee, den schnellsten Supercomputer der EU – externe Seite SuperMUC-NG am externe Seite Leibniz-Rechenzentrum in Garching bei München – und Scafell Pike, einen der Supercomputer am externe Seite Hartree Centre in Cheshire.

Ihre primären Ziele sind bereits existierende Medikamente, die sich derzeit in der Produktionspipeline befinden und schnell anderweitig verwendet werden können. In einem Projekt externe Seite durchsuchen sie eine Bibliothek von 8'000 bekannten Arzneimittelverbindungen, um solche zu finden, die in der Lage sind, sich an die Proteinspitzen des Virus zu binden, um seine Fähigkeit, in menschliche Zellen einzudringen, zu vereiteln.

Darüber hinaus durchforsten sie eine Bibliothek mit 100 Millionen kleinen Molekülen und Bibliotheken mit Milliarden von Verbindungen, die schnell für Tests hergestellt werden könnten.

Experimentelle Arbeiten ergänzen diese riesigen Simulationen und umfassen detaillierte Studien von Virusproteinen: die Verwendung von "Nasslabors", um zu überprüfen, ob die Medikamentenkandidaten tatsächlich mit den Zielproteinen interferieren, und die Arbeit von Medizinchemikern, insbesondere an der Universität von Chicago, um synthetische Moleküle an die Zielproteine des Virus anzupassen.

Solche umfangreichen internationalen Kooperationen sind typisch für die vielen wissenschaftlichen Reaktionen auf COVID-19.

In diesem Fall sind mehr als hundert Forschende beteiligt aus fünf nationalen Laboratorien der USA (Argonne, Brookhaven, Los Alamos, Oak Ridge National Laboratory, Lawrence Livermore National Laboratory) und neun Universitäten (University of Chicago, University of Illinois, University of Virginia), Rutgers University, Stony Brook University, George Mason University, University of Texas, University of California San Diego, UCL), ein privates Forschungszentrum (das JC Venter Institute) und eine öffentliche Akademie (Leibniz-Rechenzentrum an der Bayerischen Akademie der Wissenschaften).

Was sind die wichtigsten Unbekannten über COVID-19?

Nach Angaben des externe Seite Chief Medical Office für England wissen wir noch nicht, wie hoch der Anteil der Menschen ist, die infiziert sind und keine Symptome zeigen, wie lange die Immunität anhält, ob Bluttests mit der Immunität korrelieren, ob Kinder das Virus übertragen können, ob es saisonal bedingt ist und im kommenden Winter sprunghaft ansteigt, warum sich bei manchen Menschen nach einer Woche eine schwere Krankheit entwickelt und warum Männer mit grösserer Wahrscheinlichkeit sterben als Frauen.

Glücklicherweise sind weltweit beispiellose Anstrengungen von Wissenschaftlern, Mathematikern, externe Seite Technikern und Ingenieuren im Gange, um diese Fragen zu beantworten.

Wie ist der Stand der Pandemie?

Im externe Seite Johns Hopkins Coronavirus Resource Center oder im externe Seite Robert Koch-Institut, Berlin, können Sie die neuesten Nachrichten über die weltweite Ausbreitung der Pandemie abrufen, die von einer App identifizierten externe Seite Hotspots im Vereinigten Königreich einsehen, die Anzahl der externe Seite im Labor bestätigten COVID-19-Fälle und Todesfälle im Vereinigten Königreich sowie die Gesamtzahl der Todesfälle vom externe Seite Office of National Statistics überprüfen.

Weitere Informationen finden Sie in meinen früheren Blog-Einträgen, vom externe Seite UKRI, auf diesem externe Seite COVID-19-Portal und in externe Seite Our World in Data.

Anmerkung: Die momentane Anzahl der Coronavirus-Fälle in der Schweiz kann auf der externe Seite Webseite des Bundesamts für Gesundheit abgerufen werden. Auch die Webseite des Schweizer Radio und Fernsehens (SRF) bietet eine gute und laufend aktualisierte externe Seite Übersicht zu diversen Daten sowie externe Seite Antworten auf die häufigsten Fragen im Zusammenhang mit COVID-19.