Menschliche, lebende Lungenschnitte als Testsystem zur Entwicklung von Arzneistoffen gegen COVID-19

Bis Ende 2021 verursachte der Erreger »Schweres Akutes Respiratorisches Syndrom Coronavirus 2«, kurz SARS-CoV-2, mehr als 450 Millionen nachgewiesene Infektionen und mehr als 6 Millionen Todesfälle (www.worldometers.info/coronavirus). Die im Menschen ausgelöste Erkrankung wird als COVID-19 bezeichnet. Ohne frühzeitige Behandlung entwickeln etwa 10 bis 15 Prozent der Patientinnen und Patienten einen schweren Verlauf von COVID-19, der zum Tod führen kann. Abgesehen von den jetzt verfügbaren Impfstoffen gibt es weiterhin einen Bedarf für neue antivirale Arzneistoffe und Behandlungsstrategien. Das Fraunhofer ITEM beteiligt sich an der Suche nach neuen Wirkstoffen gegen COVID-19. Zur Target-Identifizierung und Lead-Optimierung neuer Arzneistoffe werden humanrelevante, prädiktive Ex-vivo-Systeme wie lebende Präzisionslungenschnitte (Precision-Cut Lung Slices, kurz PCLS) eingesetzt. Für diese Studien, die in Kooperationen mit Universitäten und anderen Instituten durchgeführt werden, werden PCLS aus menschlichem Lungengewebe gewonnen und im Labor mit SARS-CoV-2 infiziert. Die Ergebnisse zeigten, dass sich das Virus im Gewebe vermehrt und die Ausschüttung von Entzündungsmediatoren induziert. Durch eine gleichzeitige Behandlung mit Arzneistoffen wie Cyclosporin A, Fluoxetin, Nafamostat oder Camostat kann deren antivirale Wirkung untersucht werden. Arzneistoffe, die sich in diesem und anderen Modellen als wirksam und sicher erweisen, werden derzeit zur Behandlung von COVID-19-Patientinnen und Patienten weiterentwickelt.