Auf der Suche nach Schwachstellen bei Sars-CoV-2

4.05.2020

Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen am HITS beteiligen sich an der Suche nach Wirkstoffen gegen SARS-Cov-2, dem Virus, das Covid-19 auslöst. Rebecca Wade und ihr Team greifen dazu auf bereits von ihnen entwickelte Tools für computergestützte Wirkstoffsuche zurück, und nehmen damit einige der Proteine des Virus genauer ins Visier. Die Forschung findet zum Teil im Rahmen der COVID-19 Grand Challenge statt.

Wie kann computergestützte Forschung einen wirksamen Beitrag zur Bekämpfung des Coronavirus leisten? Mitglieder der Forschungsgruppe Molecular and Cellular Modeling (MCM) am HITS nutzen dazu Methoden, die sie bereits im Kampf gegen vernachlässigte parasitäre Krankheiten und Hirnerkrankungen entwickelt haben. Für Letztere erstellt die Gruppe schon seit geraumer Zeit im Rahmen der Brain Simulation Platform des Human Brain Project (HBP) Tools und Workflows für molekulare Simulationen und Wirkstoffdesign, um Auswirkungen von Signalmolekülen auf molekulare Netzwerke im Gehirn zu untersuchen.

“Eigentlich benötigt man für jede Erkrankung eine eigene Strategie, aber viele der computergestützten Tools, die bei der Erforschung von Proteinen und der Suche nach Wirkstoffen für Hirnerkrankungen zum Einsatz kommen, können auch auf Krankheiten angewendet werden, die durch Viren verursacht werden”, so MCM-Gruppenleiterin Rebecca Wade. “Daher haben wir beschlossen, uns an der Suche nach Wirkstoffen gegen SARS-Cov-2, dem Virus, das Covid-19 auslöst, zu beteiligen.”

Dazu nehmen die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen an der COVID-19 Grand Challenge teil.  Im ersten Schritt des Projekts geht es darum, mithilfe verschiedener computergestützter Methoden eine Liste von Leitstrukturen für mindestens drei Covid-19-Ziele zu erstellen, die an Eintritt und Replikation des Virus beteiligt sind. “Gemeinsam mit unseren Kolleginnen und Kollegen in Turin und Jülich verwenden wir Methoden, die wir am HITS entwickelt haben,” sagt Rebecca Wade. So werden z.B. mithilfe von TRAPP (Transient Pockets in Proteins) die Flexibilität von Proteinbindungsstellen erforscht und Proteinstrukturen identifiziert, an die wirkstoffartige Moleküle binden können. Das Tool RASPD+ (Rapid Screening with Physicochemical Descriptors) wird angewandt, um Moleküle zu ermitteln, die an bestimmte Proteinbindungsstellen binden können.

Weitere Informationen dazu, welchen Beitrag Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen des Human Brain Project zur Bekämpfung des Coronavirus leisten, gibt es hier.

Über das HITS

Das Heidelberger Institut für Theoretische Studien (HITS) wurde 2010 von dem Physiker und SAP-Mitgründer Klaus Tschira (1940-2015) und der Klaus Tschira Stiftung als private, gemeinnützige Forschungseinrichtung ins Leben gerufen. Das HITS betreibt Grundlagenforschung in den Naturwissenschaften, der Mathematik und der Informatik. Dabei werden große, komplexe Datenmengen verarbeitet, strukturiert und analysiert und computergestützte Methoden und Software entwickelt. Die Forschungsfelder reichen von der Molekularbiologie bis zur Astrophysik. Die HITS Stiftung, eine Tochter der Klaus Tschira Stiftung, stellt die Grundfinanzierung der HITS gGmbH auf Dauer sicher. Die Mittel dafür erhält sie von der Klaus Tschira Stiftung. Gesellschafter des HITS sind neben der HITS Stiftung die Universität Heidelberg und das Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Das HITS arbeitet außerdem mit weiteren Universitäten und Forschungsinstituten sowie mit industriellen Partnern zusammen. Die wichtigsten externen Mittelgeber sind das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) und die Europäische Union.

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