Auf der Suche nach neuen antiviralen Wirkstoffen setzen Forschende der Hochschule Anhalt auf Mikroalgen. Sie vermuten, dass diese Organismen einen eigenen Immunschutz gegen Viren entwickelt haben.
Wie schützen wir uns besser vor Infektionen? Algen gelten seit langem als potenzielle Wirkstoff-Lieferanten. Seit Millionen Jahren sichern sie ihre Abwehr und ihre biochemische Vielfalt selbst. Ob und welche Mikroalgen sich dafür eignen, ist wissenschaftlich bislang kaum belegt. Das wollen Forschende der Algenbiotechnologie und Wirkstoffbiochemie der Hochschule Anhalt mit dem Projekt AvirAL ändern. Für ihre Suche folgen sie der Spur der Makroalge Griffithsia.
Antivirale Proteine in Algen
Mit Griffithsin zu neuen Lektinen
Dazu nutzt das Forschungsteam den genetischen Fingerabdruck von Griffithsin. Wie eine Art Navigator soll er sie in Datenbanken zu den Mikroalgen führen, deren Genom ähnliche Lektine aufweist. Gleichzeitig werden vielversprechende Mikroalgen in den Laboren der Hochschule gezielt gezüchtet. "Aus unserer langjährigen Forschung wissen wir bereits, dass dafür Rotalgen, aber auch Kieselalgen in Frage kommen", sagt Prof. Dr. Carola Griehl, Gründerin und Leiterin der Algenbiotechnologie in Köthen.
Vom Wirkstoff zum Nasenspray
Sind die Lektin-bildenden Mikroalgen gefunden, folgen die typischen Schritte der Wirkstoffforschung: Isolierung und Charakterisierung der vielversprechenden Lektine, erste Tests zur Wirksamkeit gegen ausgewählte Viren. Dafür hat das AvirAL-Forschungsteam drei Jahre Zeit, gefördert von der Europäischen Union und dem Land Sachsen-Anhalt. Bestenfalls führt ihr Weg dazu, dass auf Basis der Mikroalgen neue pharmazeutische Produkte entwickelt werden können – zum Beispiel in Form von Nasensprays.
Breiter Schutz für die nächste Infektionswelle
Professor Stephan Schilling und Professorin Carola Griehl sehen ihren Ansatz als wichtige Ergänzung zu schon entwickelten Wirkstoffen wie Griffithsin. Oder auch bereits erhältlichen Algen-Nasensprays, die nicht auf der Basis von Proteinen, sondern Polysacchariden wirken. Um neue Algenwirkstoffe entwickeln zu können, gründeten beide 2021 das Zentrum für Naturstoff-basierte Therapeutika (ZNT) der Hochschule. Die Pandemie habe gezeigt, wie wichtig vielfältige Möglichkeiten zum Schutz und zur Therapie bei Viruserkrankungen sind. Dass sie derzeit als einzige Forschungsgruppe so intensiv daran arbeiten, antivirale Proteine von Mikroalgen zu verwerten, hat verschiedene Gründe.
Schützen sich Mikroalgen mit Proteinen doch gegen Viren?
So ist die Algenbiotechnologie in Köthen seit mehr als 20 Jahren auf Mikroalgen spezialisiert. "Außerdem ist man in der Forschung lange davon ausgegangen, dass Mikroalgen keinen Immunschutz brauchen, vereinfacht gesagt: Wird es gefährlich, schwimmen sie einfach weg", sagt Prof. Dr. Stephan Schilling, der in seiner langjährigen Forschung auf dem Gebiet der Wirkstoffbiochemie zu einem anderen Schluss gekommen ist: "Wir gehen davon aus, dass sie sich mit Hilfe von Lektinen vor Viren schützen und diese Teil eines Immunsystems sind." Mit dem Projekt AvirAL könne diese Frage geklärt werden, so seine Hoffnung.
