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Corona-Virus

Covid-Erkrankte: Bahnbrechende Erkenntnisse für die Behandlung

  • Sophie Vorgrimler
    vonSophie Vorgrimler
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Wissenschaftler:innen kommen in einer Studie zu wichtigen Erkenntnissen. Sie analysieren das Blut von Corona-Erkrankten und geben Hoffnung für effektivere Behandlungen.

  • Ein deutsches Forschungsteam untersucht, warum die Corona-Verläufe so unterschiedlich sind.
  • Aufschlussreiche Antworten auf seine Forschungsfragen findet das Team im Blut der Patient:innen.
  • Die ausgearbeitete Einteilung in Erkrankungsgruppen können Schlüssel zum Erfolg von Behandlungen sein.

Bonn – Während einige ihre Corona-Infektionen kaum oder gar nicht merken und diese stumm und ohne Symptome verlaufen, haben andere schwer damit zu kämpfen – vor allem über die Langzeitfolgen wird in den letzten Wochen und Monaten immer mehr bekannt. Die Verläufe sind höchst unterschiedlich.

Dieses Phänomen haben sich im vergangenen Jahr Forschende der Universität Bonn und des Deutschen Zentrums für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) detailliert angesehen – mit dem Ziel, effektivere Behandlungsmethoden für Covid-Erkrankte zu finden. Denn so stark sich die Krankheitsbilder unterscheiden, so verschieden hilfreich sind auch einzelne Behandlungsmethoden: Während es für manche reicht, Covid wie eine Erkältung auszukurieren, müssen andere im Krankenhaus beatmet werden.

Corona: Forschungsteam aus Deutschland erkennt fünf Erkrankungsgruppen

Für die Studie haben die Wissenschaftler:innen knapp 100 Personen aus drei europäischen Regionen untersucht. Durch das Auswerten und Abgleichen eines umfangreichen Blutbildes mit Krankheits-Verläufen sind sie auf fünf verschiedene Covid-Varianten gekommen, die alle vom Erreger Sars-CoV-2 ausgelöst werden.

Ein funktionierendes Immunsystem in Aktion: Antikörper attackieren Sars-CoV-2.

Anders als bei einigen Studien der vergangenen Monate gab es dabei auch eine Vergleichsgruppe gesunder Personen. Die Studie wurde im Wissenschaftsjournal „Genome Medicine“ veröffentlicht. Fachleute aus Deutschland, Griechenland und den Niederlanden waren daran beteiligt. Zentral bei der Unterscheidung ist dabei vor allem die Reaktion des Immunsystems. Die Studie ist mittlerweile auch von mehreren unabhängigen Fachgremien begutachtet worden.

„Die Einteilung in milde und schwere Verläufe greift zu kurz“, sagt Anna Aschenbrenner, Wissenschaftlerin an beiden Forschungseinrichtungen. Eine passgenaue Therapie je nach Symptomen für jede und jeden Betroffenen sei wünschenswert. „Was dem einen hilft, ist bei einem anderem möglicherweise wirkungslos“, sagt sie.

Forschung: Reaktion des Immunsystems spielt entscheidende Rolle bei Corona-Erkrankung

Die Symptome, das hat sich im vergangenen Jahr gezeigt, können von grippeähnlichen Beschwerden wie Halsschmerzen, Gliederschmerzen, Husten und Fieber über lebensbedrohliche Lungenentzündungen bis zu und neurologischen Störungen wie dem Erschöpfungssyndrom Fatigue gehen. Zuletzt wurde vermehrt vermutet, dass auch Psychosen auf eine Covid-Erkrankung zurückgehen könnten.

Als sich Anfang des letzten Jahres gezeigt habe, wie unterschiedlich die Krankheitsverläufe und Symptome von Covid sein können, habe man mit dieser Fragestellung die Forschung begonnen, sagt Anna Aschenbrenner. Da sich die Virusinfektion nicht nur in der Lunge abspielt, sondern die Viren im ganzen Körper nachweisbar sind, haben die Forschenden das Blutbild analysiert.

Genauer haben sie das Immunsystem betrachtet, um den Krankheitsverlauf mit wissenschaftlichen Kriterien abzugleichen. „Viele Studien weisen mittlerweile darauf hin, dass die Reaktion des Immunsystems auf die Infektion mit Sars-CoV-2 eine entscheidende Rolle dabei spielt“, sagt Aschenbrenner. Dafür seien aus dem Blut laut Bericht „enorme Datenmengen mit Methoden der Bioinformatik ausgewertet“ worden.

Corona: Forschende untersuchen weiße Blutkörperchen – Bahnbrechende Erkenntnis

Für jede Patient:in wurde das sogenannte Transkriptom der Immunzellen bestimmt – so konnten die Forschenden erkennen, welche Gene innerhalb der Immunzellen ein- beziehungsweise ausgeschaltet waren. Dieses Bild der Genaktivität, das sogenannte Expressionsmuster, gibt Auskunft darüber, wie die Gene sich je nach Situation ändern und zeigt so Eigenschaften und Funktionen und den Zustand von Zellen.

Im Fall der Covid-Erkrankung zeigte sich, dass die sogenannten Neutrophilen ausschlaggebend sind. Sie gehören zur Gruppe der weißen Blutkörperchen, die dafür bekannt sind, schnell Reaktionen zu zeigen, wenn das Immunsystem zur Abwehr von Infektionen gefragt ist.

Das Besondere an den Untersuchungen, die in Bonn, Athen und dem niederländischen Nimwegen durchgeführt wurden, ist auch das Verfahren, das die Forschenden schlussendlich zur Einteilung in fünf Erkrankungsgruppen gebracht hat: Diese wurden rein bioinformatisch erhoben. Das heißt, die Transkription-Daten der Patient:innen wurden zunächst anonym verwertet. So wurde also zuerst eine Einteilung in Gruppen aufgrund der Transkriptom-Daten vorgenommen – und erst im Nachhinein überprüft, welchen klinischen Verläufen die einzelnen Typen entsprachen. „Das passte dann gut aufeinander“, sagt Aschenbrenner.

Corona-Forschung des deutschen Teams geht mit weiteren medizinischen Faktoren weiter

Die Immunzellen von Menschen mit Covid und denen gesunder Personen unterscheiden sich grundsätzlich, sagt Thomas Ulas, Bioinformatiker am DZNE. Aber auch unter den „molekularen Phänotypen“ haben sich Unterschiede in den Expressionsmustern gezeigt. „Zwei davon stehen für schwere Krankheitsverläufe. Die anderen drei weisen moderatere Symptome auf.“

Über die Details der abweichenden Verläufe könnte erst nach weiteren Tests Rückschlüsse gezogen werden, sagt Aschenbrenner. „Der Ansatz hat funktioniert. Es werden noch mehr Patientinnen und Patienten untersucht und weitere medizinische Faktoren einbezogen.“

Was Mutationen angeht, sagt Anna Aschenbrenner, habe man keine Untersuchungen machen können, da die Studie noch vor Bekanntwerden der Varianten in der ersten Welle begonnen wurde. „Das wäre aber im Anbetracht der Lage interessant.“ Was die Wissenschaftler:innen stattdessen allein durch die bioinformatische Analyse herausfinden konnten, war die potenzielle Wirksamkeit von Medikamenten, die bereits zur Behandlung anderer Krankheiten eingesetzt werden.

Erkenntnisse aus Corona-Forschung geben Ansatzpunkt für Therapieentwicklung

Dafür glichen sie die Expressionsmuster der Covid-Erkrankten mit Daten von rund 900 zugelassenen Medikamenten ab. „Wir haben berechnet, welche Pharmaka den veränderten Genaktivitätsprofilen der einzelnen Covid-19-Phänotypen entgegenwirken könnten“, beschreibt Aschenbrenner.

So ergab sich eine potenzielle Wirksamkeit einiger Medikamente bei Patient:innen mit schwerem Verlauf, die zunächst als Ansatzpunkt für die Therapieentwicklung eingestuft wurden – aber zu diesem Zeitpunkt noch keine Anwendungsempfehlung sein können. Das gilt unter anderem für das Glukokortikoid Dexamethason, außerdem für Baricitinib, das bei rheumatoider Arthritis zum Einsatz kommt.

In diesen beiden Fällen sei eine Studie aus England zum Ergebnis gekommen, dass die Vorhersage der bioinformatischen Analyse zutreffe. „Das war toll für uns als Team“, sagt Aschenbrenner. „Das ist ein Indiz für die Stärke unseres Ansatzes, Bluttranskriptome zur besseren Charakterisierung und Einteilung der Patienten zu verwenden.“ Die Studienergebnisse könnten so schon bald zu einer effektiveren Behandlung beitragen. (Sophie Vorgrimler)

Rubriklistenbild: © Getty Images/Science Photo Libra

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