Naturstoffe gegen akute respiratorische Infektionen

Akute Atemwegsinfektionen (ARIs) wie die echte Grippe, COVID-19 und Lungenentzündungen sind die weltweit am häufigsten auftretenden Infektionskrankheiten und die dritthäufigste Todesursache. Das Fehlen wirksamer Heilmittel, Arzneimittelresistenzen und die unmittelbare Bedrohung durch Pandemien unterstreichen die Notwendigkeit der Entwicklung von Arzneimitteln, die diese Krankheiten behandeln können. Der Schwerpunkt dieses Projekts liegt auf drei ARI-relevanten Krankheitserregern (Viren und Bakterien), nämlich dem Influenza-A-Virus, SARS-CoV-2 Virus und Pneumokokken. In einem früheren Projekt haben wir pflanzliche Heilmittel gesammelt, die in verschiedenen Kulturen verwendet wurden, um Symptome zu heilen, die typischerweise durch diese Krankheitserreger verursacht werden, wie Husten, Fieber, schwere Probleme in den Atemwegen und in der Lunge. In diesem aktuellen Projekt untersuchen wir nun detailliert die chemischen Zusammensetzungen von Extrakten, die in der traditionellen Medizin verwendet werden, und fügen weitere Extrakte hinzu, die aus Pilzen und Mikroben gewonnen werden. Millionen von Datenpunkten aus diesen Mehrkomponentenmischungen werden durch hochwertige analytische und chemoinformatische Techniken gesammelt. Diese großen Datenmengen werden mit den Aktivitäten der Extrakte korreliert, die gegen diese Viren und Bakterien getestet werden. Die Ergebnisse dieser Analyse sollen dazu beitragen, die Komplexität der Extrakte zu überwinden und wichtige Informationen zu neuartigen anti-ARI Verbindungen bereitzustellen, indem die für die Aktivität verantwortlichen Komponenten in den aktiven komplexen Gemischen aufgespürt werden. Auf diese Weise können wir neue Naturstoffe identifizieren und isolieren, die als vielversprechende Ausgangspunkte für die Entwicklung innovativer und multifunktionaler Medikamente zur Bekämpfung dieser gefährlichen Krankheitserreger dienen.

Akute Atemwegsinfektionen (ARIs) wie die echte Grippe, COVID-19 und Lungenentzündungen sind die weltweit am häufigsten auftretenden Infektionskrankheiten und die dritthäufigste Todesursache. Das Fehlen wirksamer Heilmittel, Arzneimittelresistenzen und die unmittelbare Bedrohung durch Pandemien unterstreichen die Notwendigkeit der Entwicklung von Arzneimitteln, die diese Krankheiten behandeln können. Der Schwerpunkt dieses Projekts lag auf drei ARI-relevanten Krankheitserregern (Viren und Bakterien), nämlich dem Influenza-A-Virus, SARS-CoV-2 Virus und Pneumokokken. In einem Vorprojekt wurden pflanzliche Heilmittel und Pilze gesammelt, die in verschiedenen Kulturen verwendet wurden, um Symptome zu heilen, die typischerweise durch diese Krankheitserreger verursacht werden, wie Husten, Fieber, schwere Atemwegserkrankungen. In diesem Projekt untersuchten wir detailliert die chemische Zusammensetzung von Extrakten, die wir aus diesen traditionell verwendeten Heilmittel und anderen unzureichend erforschten Naturstoffquellen gewinnen konnten. Millionen von Datenpunkten aus diesen Mehrkomponentenmischungen wurden mittels analytischer, biochemometrischer und cheminformatischer Techniken gesammelt. Die dabei gewonnenen großen Datenmengen wurden mit den Aktivitäten der Extrakte korreliert und einer Analyse unterzogen. Diese Hochdurchsatzmethoden ermöglichten nicht nur die Komplexität der Extrakte zu bewältigen, sondern zielgerichtet die antiviralen und antibakteriellen Inhaltsstoffe zu identifizieren. Durch den Einsatz modernster analytischer und chromatografischer Methoden gelang es, zahlreiche neuartige anti-ARI Verbindungen aus natürlichen Materialien zu isolieren und zu charakterisieren. Die Ergebnisse dieses Projektes resultierten nicht nur in 14 hochwertigen Publikationen, einer Patentanmeldung, neuen internationalen akademischen und Industrie-Kollaborationen, Duzenden von Beiträgen auf internationalen Kongressen, sowie Medienschaltungen, sondern v.a. auch in der Ausbildung und dem Training zahlreicher Jungwissenschaftler:innen (Masterstudent:innen, Doktorand:innen und PostDocs).