Nasensprays gegen das Coronavirus

Hauptsächlich die versorgenden Zellen der Riechschleimhaut werden von dem Virus heimgesucht. Die typischen Geruchs- und Geschmacksstörungen zeugen davon. Hier finden sich die für den Eintritt des Erregers in die Zellen essenziellen ACE2-Rezeptoren in großer Dichte. Die Riechschleimhaut könnte somit eine Art Reservoir für das Coronavirus darstellen, was auch die Bekämpfung des Erregers direkt in der Nase zu einer vielversprechenden Strategie macht.

Einfache Nasenspülungen könnten helfen, indem sie entweder das Virus daran hindern, sich an der Schleimhaut festzusetzen, und so vor einer Infektion schützen oder bei bereits Infizierten die lokale Viruslast senken. Welche Spüllösung am effektivsten ist, wird derzeit an vielerlei Orten in Studien getestet. So etwa ein mucoadhäsives Nasengel mit Hydroxypropylmethylcellulose, das bereits als Wick Erste Abwehr® Nasenspray gegen Erkältungsviren als Medizinprodukt auf dem Markt ist.

Erste In-vitro-Daten gegen SARS-CoV-2 lieferten Hinweise darauf, dass das mucoadhäsive Nasengel eine wirksame Lösung für eine frühzeitige Intervention zur Begrenzung der Infektiosität des Virus bieten könnte, teilt Procter & Gamble in einer Pressemeldung mit. Bei den In-vitro-Testungen wurde die Gelformulierung für entweder 1, 5 oder 10 Minuten mit dem Virus vorinkubiert und danach zu Nasenschleimhautzellen hinzugefügt. Nach einer 7-tägigen Inkubationszeit wurden dann die entstandenen Virustiter gemessen. Bereits nach nur einminütiger Exposition war das Coronavirus zu 99,5 Prozent reduziert. Die Labortests weisen darauf hin, dass die Gelformulierung auf ähnlich physikalischem Weg auf SARS-CoV-2 wirkt wie auf Rhinoviren. Aussagen zur klinischen Relevanz sind derzeit allerdings noch nicht möglich, heißt es in der Pressemitteilung.

Professor Dr. Alyn Morice, Leiter der Atemwegsmedizin an der Hull York Medical School in Heslington/England, erklärt die physikalische Wirkweise des Nasensprays so: »Die Fangwirkung kommt durch den mucoadhäsiven Inhaltsstoff zustande, der sich an die Viren bindet und sie daran hindert, in die Nasenzellen einzudringen und sich dort zu vermehren. Das körpereigene Reinigungssystem bewegt das Gel dann nach etwa einer Stunde aus der Nase in Richtung Magen. Im Magen werden die Viren durch die Magensäure inaktiviert. Das mucoadhäsive Gel hat auch eine saure Wirkung, um die Viren zu inaktivieren, und einen Auswascheffekt, um die Viren aus der Nase auszuschwemmen.« Deshalb ist es sinnvoll, bei den ersten Anzeichen einer Infektion oder gar vorbeugend zu sprühen.

Zum Testeinsatz in den Forschungslaboren kommen aber auch Salzlösungen oder auch Povidon-Iod, das neben anderen oralen Antiseptika auch schon ein aussichtsreicher Kandidat für eine Anticoronavirus-Gurgellösung ist, wie das »Ear, Nose & Throat Journal« informiert. In einer Studie der Vanderbilt University in Nashville, publiziert im International Forum of Allergy & Rhinology, wird derzeit sogar eine Tensid-Salz-Lösung als Nasenspülung getestet, die nichts anderes ist als mit Salz versetztes verdünntes Babyshampoo.

Die Forscher nutzen dabei die Labilität des Virus gegenüber Tensiden aus, ein Prinzip, dass das regelmäßige Händewaschen effektiv macht. Eine Zwischenauswertung der ersten 45 Teilnehmer des Versuchs scheint den Wissenschaftlern recht zu geben: In der Gruppe von nicht hospitalisierten Covid-19-Patienten besserten sich die Symptome bei denjenigen schneller, die zweimal täglich mit Salz- oder Tensid-Salz-Lösung ihre Nase spülten, als bei denjenigen, die das nicht taten.

Eine weitere Möglichkeit, das Virus am Zuschlagen zu hindern, sind Nasensprays oder Inhalatoren mit Wirkstoffen, die entweder direkt gegen SARS-CoV-2 gerichtet sind oder die Immunantwort auf den Erreger aktivieren. Diverse solcher Produkte sind in der Entwicklung, allerdings noch weit von der Marktreife entfernt. So arbeitet etwa die Berliner Firma Berlin Cures an einer inhalativen Formulierung ihres Oligonukleotids BC007, das verhindern soll, dass SARS-CoV-2 Zellen penetrieren und sich darin vervielfältigen können.

Dasselbe Ziel verfolgen Forscher der University of California in San Francisco mit »AeroNabs«, das den trivalenten, gegen SARS-CoV-2 gerichteten Nanobody mNB6-tri enthält und als Nasenspray oder Inhalator angewendet werden soll. Dieser Nanobody, deutlich kleiner als humane Antikörper, vereint drei einzelne Vertreter miteinander. Jeder von ihnen bindet spezifisch an eine Rezeptorbindedomäne (RBD) des homotrimeren Spike-Proteins des SARS-CoV-2-Virus. Bindet ein Teil des Nanobodys an eine RBD, setzen sich die anderen beiden automatisch an die beiden verbleibenden RBD des Spike-Proteins. Sie legen sich gewissermaßen »wie eine Decke über den Schlüssel«, den das Virus braucht, um über den menschlichen ACE2-Rezeptor als Schloss in die Zelle zu gelangen, heißt es in der Pressemitteilung der Universität. Darüber hinaus können sie das Spike-Protein in seiner inaktiven Konformation festhalten, sodass es nicht mehr den ACE2-Rezeptor binden kann.

Auch ein neuer Lipopeptid-Inhibitor verhindert die Fusion des Virus mit der Wirtszelle. Das haben Wissenschaftler der Columbia University, New York, kürzlich publiziert. Nasal appliziert konnte das dimere Lipopeptid Frettchen vor einer SARS-CoV-2-Infektion schützen.

Der von den Wissenschaftlern konstruierte Fusionsinhibitor besteht aus zwei identischen Peptidketten von 36 Aminosäuren, die genau einem Teilbereich des viralen Spike-Proteins entsprechen. Diese beiden Ketten sind über ein pegyliertes Cholesterol-Molekül zu einem Dimer miteinander verknüpft. Der Lipopeptid-Inhibitor verhindert die Fusion des Virus mit der Wirtszelle, also dem initialen Schritt eines jeden Infektionszyklus. Dies lässt sich in der Zellkultur zeigen, wo der Inhibitor vollständig die Fusion des Virus mit kompetenten Zellen blockiert. Dies konnte für vier verschiedene Pandemieviren, aber auch für SARS- und teilweise auch für MERS-Viren, gezeigt werden.

Darüber hinaus konnten die Wissenschaftler die schützende Wirkung auch in vivo an Frettchen demonstrieren. Wird den Tieren täglich intranasal eine Dosis des Inhibitors verabreicht, verhinderte dies vollständig die Übertragung von SARS-CoV-2, wenn die Tiere beispielsweise über 24 Stunden in Käfigen zusammen mit infizierten Tieren gehalten werden.

Die körpereigene Immunabwehr gegen SARS-CoV-2 in Stellung bringen wollen wiederum Mitarbeiter des australischen Biotech-Unternehmens ENA Respiratory mit der Substanz INNA-051, ein pegylierter Agonist an Toll-Like-Rezeptoren 2 und 6 (TLR2/6), der als Nasenspray verabreicht werden soll. TLR sind wichtige Strukturen des angeborenen Immunsystems. Sie erkennen zum Beispiel Bestandteile von Viren und Bakterien und können so biochemische Reaktionsketten in Gang setzen, die der Abwehr dieser Krankheitserreger dienen. Die Arbeit an dem Nasenspray hatte schon vor der Coronavirus-Pandemie begonnen. Auch vor anderen Erkältungs- und Influenzaviren solle es schützen.