Nano-Hüllen sollen Viren einschließen und neutralisieren

Europäisches Forschungskonsortium VIROFIGHT will neuartige Therapie gegen Viren vorantreiben

2020-07-22 – Nachrichten aus dem Physik-Department

Heutige antivirale Medikamente wirken durch kleine Moleküle, die für einzelne Viren typische Proteine oder Enzyme angreifen und außer Betrieb setzen. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts VIROFIGHT, das von der Technischen Universität München (TUM) koordiniert wird, wollen nun Forschende nanometergroße Hüllen entwickeln, die die Viren einschließen und dadurch neutralisieren können. Dieser neuartige Ansatz könnte es möglich machen, verschiedenartige Viruserkrankungen wie COVID-19, HIV-Infektionen, Influenza oder Hepatitis B mit ein und demselben Ansatz zu behandeln.

Logo des Virofight-Konsortiums

Virusinfektionen betreffen jedes Jahr Millionen von Menschen – sie führen zu zahlreichen Todesfällen und verursachen viel menschliches Leid sowie enorme Kosten für die Gesellschaft. Die gegenwärtige COVID-19-Pandemie ist dabei nur eines von vielen Beispielen. Für rund 70% der von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) aufgeführten Viren ist keine Therapie verfügbar, und die vorhandenen antiviralen Medikamente müssen sehr kurz nach der Infektion verabreicht werden, um überhaupt wirksam zu sein. Das VIROFIGHT-Konsortium schlägt nun einen neuen Ansatz für die Bekämpfung von Virusinfektionen vor, der es möglich machen soll, den Mangel an breit einsetzbaren antiviralen Medikamenten zu beheben und auch neu entstehende Erreger zu bekämpfen.

Nano-Hüllen können Viren einschließen und neutralisieren. Dafür sind die Hüllen mit multivalent virus-bindenden Molekülen (Antikörpern oder Aptametern) ausgerüstet. – Bild: Hendrik Dietz /TUM

„Unser erstes Ziel ist es, Prototypen von Nano-Hüllen zu entwickeln und zu zeigen, dass diese grundsätzlich im Stande sind, die unterschiedlichen Viren einzuschließen,“ sagt Projektleiter Hendrik Dietz, Professor für Biomolekulare Nanotechnologie an der Technischen Universität München (TUM) und Principal Investigator an der Munich School of BioEngineering der TUM. „Wir sind überzeugt, dass die Wirkung der Erreger durch diesen Einschluss neutralisiert werden kann. So könnten unterschiedliche Viren mithilfe von ein und derselben Plattform bekämpft werden.“ Ulrike Protzer, Professorin für Virologie an der TUM, ergänzt: „Das komplette Einpacken der Viren durch die Nanohüllen könnte auch helfen, eine potentiell schädliche Wirkung von Antikörpern, die gegen das Virus gerichtet sind, zu vermeiden.“

Bei der Entwicklung dieser biokompatiblen Nano-Hüllen setzen die Forschenden unterschiedliche Technologien wie DNA-Origami, Protein-Design und In-Vitro-Evolution ein. Sie planen, das Innere der Hüllen mit Molekülen auszukleiden, die auf einzelne Viren abgestimmt sind und so für eine starke und spezifische Bindung der Viren sorgen. Diese Bindungseffekte sollen im Labormaßstab für unterschiedliche Viren erprobt werden. Um diese angestrebten Projektziele zu erreichen, bedarf es einer Reihe unterschiedlicher Kompetenzen. Daher bringt das Projekt Expertinnen und Experten auf Gebieten wie Supramolekulare Chemie, Molekulares Nano-Engineering und Virologie zusammen.

Weitere Informationen

VIROFIGHT wird im Rahmen des EU-Programms Horizont 2020 mit 3,88 Millionen Euro gefördert. Das Projekt ist am 1. Juni 2020 angelaufen und hat eine Laufzeit von vier Jahren.

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Kontakt

• Prof. Dr. Hendrik Dietz

  E-Mail: dietz@tum.de
• Prof. Ulrike Protzer

  E-Mail: protzer@tum.de