Luxemburgische Regierung unterst?tzt OrganoTherapeutics Projekt "Drug Repurposing zur Bek?mpfung von Corona"

Die Gr?nder Jens Schwamborn und Javier Jarazo gr?ndeten OrganoTherapeutics als Spin-off und forschen seitdem an sogenannten Mini-Brains, die aus Stammzellen von Menschen mit Parkinson gez?chtet werden

(firmenpresse) - OrganoTherapeutics (http://organo-therapeutics.com/)(OT) wurde von Jens Schwamborn und Javier Jarazo in Luxemburg gegr?ndet und besch?ftigt sich mit der Entwicklung von Medikamenten zur Behandlung von Parkinson. Hierf?r modelliert OrganoTherapeutics Hirnorganoiden in vitro, sogenannte "Mini-Brains". Durch die sich zunehmenden Beweise, dass SARS-CoV2 sich nicht nur auf das Atmungssystem beschr?nkt, sondern sich auch neurologisch negativ auswirkt, kam OrganoTherpeutics zur Schlussfolgerung, dass die Hirnorganoid-Modelle ein geeignetes Werkzeug f?r die Entwicklung neuer niedermolekularer Wirkstoffe sein k?nnen. Diese Wirkstoffe sollen speziell auf die neurologischen Aspekte einer SARS-CoV 2-Infektion abzielen. F?r das Projekt arbeiten OrganoTherapeutics, das Luxembourg Institute of Health (LIH) und DeepBioInsights zusammen, welches von der luxemburgischen Regierung unterst?tzt wird.


VIRUS GREIFT DAS GEHIRN AN

Untersuchungen an 214 Patienten aus Wuhan, die an der SARS-CoV-2-Infektion erkrankt waren, belegten, dass 78 Patienten neurologische Manifestation aufwiesen. Dabei waren die Manifestationen bei schweren Krankheitsverl?ufen h?ufiger als bei nicht schweren. Hierf?r verantwortlich ist der zellul?re Rezeptor ACE2. Dieser Rezeptor entsteht auch im Nervensystem, erl?utert Jens Schwamborn. Dabei deutet die Verteilung von ACE2 darauf hin, dass SARS-CoV-2 neurologische Manifestationen durch direkte oder indirekte Mechanismen verursachen kann.

Mithilfe von Autopsieergebnissen wurde deutlich, dass die Gehirne der verstorbenen Patienten hyper?misch und ?demat?s war und einige Neuronen stark ver?ndert. Bereits bei fr?heren Experimenten mit SARS-CoV-1 bei M?usen wurde klar, dass mehrere Bereiche im menschlichen Gehirn neuronale Verluste aufwiesen, erg?nzt Jens Schwamborn. Dazu best?tigte sich die neurologische Manifestation auch f?r Infektionen mit den verwandten Coronaviren SARS-CoV und MERS-CoV. Fr?here Studien belegten, dass SARS-CoV und MERS-CoV neuroinvasive Eigenschaften besitzen und nachweislich im menschlichen Gehirn vorliegen. Aus diesem Grund entstand die Theorie, dass SARS-CoV-2-Infektionen vor allem bei schweren Krankheitsverl?ufen nicht nur das Atmungssystem, sondern auch das Gehirn angreifen. Der Virus verursacht dort mehrere pathologische Symptome, informiert Schwamborn weiter. Der Grund hierf?r kann physiologischer Natur, immunologischer Natur oder virologischer Natur sein.





SARS-CoV-2 GREIFT AUCH ANDERE ORGANE AN
Von Jens Schwamborn erfahren wir, dass das Virus zwar insbesondere Zellen des Respirationstraktes bef?llt, daneben aber auch im persistenten Stuhl von Patienten nachgewiesen werden konnte. Demnach wird der Darm ebenfalls befallen, wobei der Schweregrad nicht von Bedeutung ist. Das deutet daraufhin, dass das Virus f?hig ist, bestimmte Sorten von Zellen und Gewebe zu infizieren und sich dort zu vermehren. In der Medizin wird dies auch als erweiterter Tropismus bezeichnet. Dar?ber hinaus infiziert SARS-CoV-2 die Niere oder Leber und kann sich dort vermehren. Vor allem Patienten mit
Bluthochdruck,
Herzerkrankungen und
Diabetes sind davon betroffen.

Allgemein gelangt das Virus ?ber zwei Wege in das zentrale Nervensystem. ?ber das Blut oder die neuronale retrograde Dissemination.


ORGANOTHERAPEUTICS 3D-MINI-GEHIRNE ZUM UNTERSUCHEN UND TESTEN

Aufgrund der engen Korrelation zwischen den Hirnmodellen und dem menschlichen Gehirn k?nnten sich die 3D-Mini-Gehirne von OrganoTherapeutics zur Untersuchung der SARS-CoV-2-Infektion und zum Testen niedermolekularer Substanzen sowie zur Entwicklung neuer Wirkstoffe gegen das Virus als hilfreich erweisen, erl?utert Jens Schwamborn. Hierf?r wurde das urspr?ngliche Modell weiterentwickelt, welches nun 4 Arbeitsschritte umfasst:

1. Generierung von Hirnorganoiden und SARS-CoV2-Infektion
2. Analyse der mit SARS-CoV-2 infizierten Organoide
3. Drug Repurposing mit k?nstlicher Intelligenz
4. Wirkstoffkandidaten testen


1. GENERIERUNG VON HIRNORGANOIDEN UND SARS-CoV2-INFEKTION
Dieser Schritt wird von OrganoTherapeutics (http://organo-therapeutics.com/)und dem Luxembourg Institute of Health (LIH) durchgef?hrt. Hier kann vom starken Hintergrund der Generierung und Analyse von Hirnorganoiden profitiert werden. Sobald die Hirnorganoiden vollst?ndig entwickelt sind, werden diese vom LIH mit SARS-CoV-2 in BSL3-Laboren infiziert. Nach Abschluss der Infektionsperiode werden die Hirnorganoide einer Behandlung zur Inaktivierung des Virus unterzogen. Dieser Prozess wird auch Fixierung genannt. Dies ist notwendig, damit ein gefahrenfreier R?cktransport zum OT erfolgen kann, er?rtert Jens Schwamborn.


2. ANALYSE DER MIT SARS-CoV-2 INFIZIERTEN ORGANOIDE
Dabei stehen vor allem der Zelltod und die Reduzierung der neuronalen Funktion im Vordergrund. Diese Untersuchung erfolgt mit Hochdurchsatz-Mikroskopen und leistungsstarken Computer-Clustern, verr?t Jens Schwamborn. Mit den Daten kann bestimmt werden, welche Ver?nderungen der Gene die Virusinfektion ausgel?st hat.


3. DRUG REPURPOSING MIT K?NSTLICHER INTELLEIGENZ
Dieser dient zur Umnutzung und Umwandlung bereits bekannter Medikamente von anderen Krankheiten mithilfe von k?nstlicher Intelligenz gegen das SARS-CoV-2. Anstelle des Screenings wird ein Ansatz der k?nstlichen Intelligenz verwendet, der von DeepBioInsights entwickelt wurde. Mit diesem Modell konnten beispielsweise erfolgreiche Wirkstoffsuchen gegen Alzheimer betrieben werden. Die Untersuchung im Hirnorganoid-Modell wird einige wenige Molek?le benennen, die dann experimentell zum Kampf gegen das Coronavirus getestet werden k?nnen.


4. WIRKSTOFFKANDIDATEN TESTEN
Daf?r erh?lt OT von DeepBioInsights eine Liste von m?glichen Wirkstoffen. Diese werden dann im Hirnorganoidmodell getestet. Es werden neue Hirnorganoid-Modelle entwickelt und erneut an das LIH versandt. Hier beginnt eine Behandlung der infizierten Modelle mit den genannten Wirkstoffen. Die behandelten Modelle werden wieder an das OT geschickt, wo die Wirkungsanalyse der Behandlung beginnt. Werden geeignete Verbindungen identifiziert, lassen sich daraus Medikamente entwickeln, so Jens Schwamborn abschlie?end.Weitere Infos zu dieser Pressemeldung:
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Datum: 15.09.2021 - 11:42 Uhr
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Ansprechpartner: Jens Schwamborn
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Esch-sur-Alzette

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Forschung und Entwicklung

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