Freude: Mögliche COVID-19-Behandlung mithilfe von Forschung auf EU-HPC

EU-finanziertes Forschungsprojekt verkündet vielversprechende Ergebnisse Freude: Mögliche COVID-19-Behandlung mithilfe von Forschung auf EU-HPC

19.06.2020Redakteur: Ulrike Ostler

Wie das von der EU finanzierte Konsortium „Exscalate4CoV“ heute bekannt gab, könnte das für die Osteoporose-Therapie bereits zugelassene Generikum „Raloxifene“ auch zur Behandlung von COVID-19-Patienten mit schwachen Symptomen geeignet sein. Das aus 18 Partnern und weiteren 15 assoziierten Mitgliedern bestehende Konsortium, kombiniert Hochleistungsrechner und KI mit biologischer Verarbeitung.

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Biomedizinwissenschaft und Hochleistungsrechnen zeigen Ergebnisse in der COVID-19-Bekämpfung.
(Bild: EU-Kommission)

Das Konsortium nutzt eine von der EU unterstützte Hochleistungsrechnerplattform, die weltweit zu den leistungsfähigsten ihrer Art zählt, um die möglichen Auswirkungen bekannter Moleküle auf die Genomstruktur des Coronavirus zu prüfen. Mariya Gabriel, Kommissarin für Innovation, Forschung, Kultur, Bildung und Jugend, sagt: „Heute brauchen wir die Wissenschaft mehr als je zuvor. Seit Januar haben wir alles darangesetzt, in Forschung und Innovation Tätige in ihren jeweiligen Bereichen zu unterstützen, um Lösungen zu finden und das Virus zu stoppen. Deshalb haben wir Exscalate4CoV 3 Millionen Euro zur Finanzierung seiner Forschungsarbeit zur Verfügung gestellt. Ich freue mich über die erzielten vielversprechenden Ergebnisse.“

Dabei sind Hochleistungsrechenzentren in Italien, Spanien und Deutschland sowie große Forschungszentren, Pharmaunternehmen und biologische Institute aus Europa eingebunden. Die Plattform verfügt über eine Rechenleistung von rund 120 Petaflops und ermöglicht so die Erforschung des Molekülverhaltens, um eine wirksame Behandlung gegen das Corona-Virus zu finden. Die chemische Bibliothek des Projekts wächst stetig, da Vereinbarungen mit neu assoziierten Pharmaunternehmen geschlossen werden konnten.

Das Konsortium hat mit seinen Supercomputern bereits 400.000 Moleküle virtuell getestet. 7.000 Moleküle wurden vorausgewählt und „in vitro“ weiter getestet; dabei erwies sich Raloxifen als vielversprechend: Dem Projektteam zufolge könnte das Mittel die Replikation des Virus in Zellen wirksam blockieren und somit das Fortschreiten der Krankheit stoppen. Forscher weisen auf die Vorteile des Mittels – hohe Verträglichkeit bei Patienten, Sicherheit und ein etabliertes toxikologisches Profil – hin.

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Über Exscalate4CoV

Exscalate4CoV ist eines von 18 Forschungsprojekten, die mit insgesamt 48,2 Millionen Euro aus einer kürzlich im Eilverfahren veröffentlichten Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen für die Coronavirus-Forschung finanziert wurden, die auf Arbeiten zur Prävention von Ausbrüchen und auf die Reaktion darauf sowie auf schnelle patientennahe Diagnosetests, neue Behandlungen und neue Impfstoffe ausgerichtet war. Die Arbeiten des Konsortiums Exscalate4CoV wurden durch EU-Sofortmittel in Höhe von 3 Millionen Euro im Rahmen der koordinierten Reaktion der EU auf die Coronavirus-Pandemie ermöglicht. Ferner wurde das Projekt von Unternehmen der pharmazeutischen Industrie unterstützt, die über die offene Plattform Drugbox Arzneimittelproben zur Verfügung stellen.

Im Zeitraum von 2014 bis 2018 hat die EU über 600 Mio. EUR aus dem Programm Horizont 2020 und der Fazilität „Connecting Europe“ in den Bereich Hochleistungsrechnen investiert. Im Jahr 2018 wurde das Gemeinsame Unternehmen EuroHPC gegründet, eine mit 1 Mrd. EUR dotierte gemeinsame Initiative der EU und 32 europäischer Länder zur Entwicklung eines weltweit führenden Ökosystems für das Hochleistungsrechen in Europa.

Am 4. Mai sagte die Kommission auf dem Corona-Virus-Gipfel für eine globale Krisenreaktion insgesamt 1,4 Milliarden Euro an Mitteln zu. 1 Milliarde Euro wird über Horizont 2020 bereitgestellt, diese Mittel sollen für die Entwicklung von Impfstoffen sowie neuer Therapie- und Diagnosemethoden zur Verhinderung der Ausbreitung des Corona-Virus eingesetzt werden. Seit Januar 2020 hat die Kommission im Rahmen von Horizont 2020 insgesamt Mittel in Höhe von 547 Millionen Euro für die Bekämpfung des Coronavirus mobilisiert.

Die nächsten Schritte

Nächster Schritt sind nun Gespräche mit der Europäischen Arzneimittel-Agentur über die schnelle Durchführung klinischer Tests, um die mögliche neue Verwendung von Raloxifene zu evaluieren. Im Falle der Zulassung könnte das Medikament rasch in großen Mengen und zu geringen Kosten bereitgestellt werden.

Exscalate4CoV kann mithilfe einer europäischen Hochleistungsrechnungsplattform, die zu den weltweit leistungsfähigsten zählt, innerhalb von Wochen ein Screening-Verfahren durchführen, das mit traditionellen Verfahren viele Jahre in Anspruch nehmen würde. In einem ersten Schritt hat wurden bisher sechs von 25 verschiedenen Proteinmodellen des neuartigen Coronavirus ermittelt, die sich ständig weiterentwickeln, wobei wöchentlich verschiedene Mutationen eingehen, die für den nächsten Schritt in eine digitale Form überführt werden.

Der zweite Schritt besteht darin, die digitale Struktur der Coronavirus-Proteine mit der verfügbaren Molekül-Bibliothek abzugleichen. Im dritten und letzten Schritt werden die identifizierten Moleküle verschiedenen zusätzlichen biologischen Screenings in Laboratorien in Belgien und Deutschland unterzogen, um zu verstehen, wie ein identifiziertes Molekül mit dem Virusmodell interagiert, und um zu beurteilen, inwieweit es dessen Aktivität stoppen kann.

In der nächsten Projektphase werden diese Prüfungen auf eine noch größere Bibliothek mit 5 Millionen Molekülen (von den insgesamt 500 Milliarden dort gespeicherten Molekülen) ausgeweitet. Voraussichtlich werden weitere potenzielle Moleküle ermittelt und zu einer wirksamen Gesamtbehandlung der Krankheit beitragen.

Dieser Beitrag erschien zuerst auf unserem Schwesterportal Datacenter Insider.

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