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Die überwiegende Mehrheit der Fälle von Erkältung kann nach neuen Untersuchungen eines deutschen Teams mit katalytischer DNA-Technologie beseitigt werden.

"Die Idee, die Erkältung zu heilen, war eine Art Heiliger Gral bei Infektionskrankheiten", sagte Dr. Neil Romberg, der Sitzungen auf dem Treffen der Amerikanischen Akademie für Allergie, Asthma und Immunologie 2019 in San Francisco moderiert, wo diese Arbeit stattfindet präsentiert werden.

Derzeit sind etwa 150 Rhinovirus-Stämme bekannt. "Sie sind alle ähnlich, aber unterschiedlich genug, dass kein einziger Impfstoff vor allen schützen kann", erklärte der Ermittler Daniel Potaczek von der Philipps-Universität Marburg in Deutschland.

"Wir wissen, dass das Rhinovirus für die Mehrzahl der Asthma- und COPD-Exazerbationen verantwortlich ist, aber bisher gibt es kein Medikament auf dem Markt, das spezifisch für das Rhinovirus ist", sagte Potaczek gegenüber Medscape Medical News. "Bei gesunden Menschen verursacht das Rhinovirus nur eine Erkältung, aber bei Patienten mit Asthma kann es zu einer Verschlimmerung der Krankheit führen, was zu einer Krankenhauseinweisung führt." Tatsächlich liegt dem Rhinovirus etwa 60% der Asthma-Exazerbationen bei Erwachsenen und sogar bei Kindern zugrunde.

Potaczek und seine Kollegen machten sich daher daran, ein DNAzym zu entwickeln, mit dem genomische Rhinovirus-RNA effektiv in einen Headlock eingebracht und in der Mitte zerhackt werden kann, indem auf die 5'-untranslatierte (UTR) Region abgezielt wird, ein Bereich, der für die Integrität und Funktion der Rhinovirus-RNA wichtig ist .

"Durch die Zerstörung der genomischen Rhinovirus-RNA können wir das Virus effektiv zerstören", berichtete Potaczek.

"Wir haben festgestellt, dass RNA von beiden Seiten geschützt ist, aber nicht mehr geschützt ist, wenn sie in der Mitte gestört wird", sagte Potaczek. "Wenn Sie irgendwie die Mitte schneiden, ist jedes Fragment anfällig für eine weitere Spaltung durch intrazelluläre Nukleasen."

Das Team testete seine Methode an drei gängigen Rhinovirus-Stämmen (RVA1, RVA16 und RVA29), die typischerweise von Laborforschern verwendet werden.

Sie entwarfen 226 Kandidaten-DNAzyme, um auf zwei Regionen des Rhinovirus abzuzielen, die in allen Stämmen ähnlich sind: das 5'-UTR und das cis-wirkende Replikationselement. Sie testeten die spezifische katalytische Aktivität jedes Kandidaten-DNAzyms.

Das Team führte dann Bioinformatik-Analysen durch, um die Kandidaten-DNAzyme auf die Abdeckung von 322 veröffentlichten genomischen Rhinovirus-Sequenzen zu testen. Kein einzelnes Molekül war jedoch wirksam genug, um die Rhinovirus-RNA zu spalten und mehrere Rhinovirus-Stämme gleichzeitig abzudecken.

Also modifizierte das Team die beiden vielversprechenden 5'-UTR-Kandidaten. Mit einer längeren Bindungsdomäne konnten sie die Rhinovirus-RNA genau in die Mitte schneiden und letztendlich das Virus zerstören.

Dies ist nicht das erste Mal, dass DNAzyme einen Tag in der Sonne hatten. Eine randomisierte, placebokontrollierte Phase-2-Studie zeigte, dass das SB010-DNAzym die GATA3-Messenger-RNA spalten und inaktivieren konnte (N Engl J Med. 2015; 372: 1987-1995). Nach 28 Tagen Behandlung waren sowohl späte als auch frühe asthmatische Reaktionen bei Patienten, die das DNAzym erhielten, abgeschwächt. Es gab auch eine signifikante Abschwächung der Th2-regulierten Entzündungsreaktion.

"DNAzyme schlagen zurück", sagte Potaczek. "Die Begeisterung für die Antisense-Moleküle war zurückgegangen, aber sie steigt wieder."

"Es besteht ein großer Bedarf an einer Behandlung gegen Rhinovirus, insbesondere bei Patienten mit Asthma", fügte er hinzu. "Die Behandlung dieser Patienten mit einem antiretroviralen Mittel würde zu einer erheblichen Reduzierung der medizinischen Kosten führen und die Lebensqualität verbessern."

Das DNAzym greift nicht nur 98% der Rhinovirus-Stämme an, es ist wahrscheinlich auch resistent gegen Mutationen in der genomischen Rhinovirus-RNA. "Die Region, auf die unsere DNAzyme abzielen, ist so wichtig", dass Mutationen die genomische RNA des Rhinovirus funktionsunfähig machen würden, erklärte er. Und es gab keine Toxizität in einer der getesteten Zellen.

"Ich denke, dies könnte möglicherweise verwendet werden, um Erkältungen vorzubeugen", sagte Potaczek. Dennoch, sagte er voraus, wird es wahrscheinlich mindestens 8 Jahre präklinischer und klinischer Studien am Menschen dauern, bis ein Medikament auf den Markt kommt.

"Es ist eine aufregende Erkenntnis, aber weit entfernt von der Implementierung an einem Menschen", sagte Romberg, der an der Perelman School of Medicine der University of Pennsylvania in Philadelphia tätig war. Die Technologie arbeitet in einem Reagenzglas, muss jedoch noch "in der Lunge und den Atemwegen von Tieren" getestet werden.

Die Forschung ist jedoch wichtig. Infektionen der oberen Atemwege sind ein häufiger Grund, warum Menschen die Arztpraxis besuchen. "Die Patienten sind frustriert darüber, dass wir nichts anderes tun können, als Ruhe, Suppe und TLC zu empfehlen. Es wäre also ein Plus, ein Medikament zu haben, solange es keine Nachteile gibt", erklärte Romberg.

"Dies wäre eine lebensrettende Maßnahme, wenn wir sie beim Menschen zum Funktionieren bringen könnten", da die Erkältung für einige Patienten gefährlich sein kann, fügte er hinzu.

Potaczek und Romberg haben keine relevanten finanziellen Beziehungen offengelegt.

Sitzung der American Academy of Allergy, Asthma and Immunology (AAAAI) 2019: Abstract 299. Präsentiert am 23. Februar 2019.

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