Nucleinsäurechemie in der Pandemie

cr, Dienstag, 29.12.2020, 16:39 (vor 292 Tagen)
bearbeitet von cr, Dienstag, 29.12.2020, 17:30

NucleinsäurechemikerInnen tragen auf vielen Niveaus zur Bewältigung der Corona-Krise bei. Zu den Bereichen, in denen die Nucleinsäurechemie gefordert ist, gehören die Bereitstellung von Ausgangsmaterialien für PCR-Tests, die Herstellung von mRNA-Impfstoffen und die Synthese von nucleosidischen Virostatika.

Nucleinsäurechemie in der Pandemie, Tests / Sequenzierung

cr, Mittwoch, 30.12.2020, 21:08 (vor 290 Tagen) @ cr

Zu den Aufgaben, die NucleinsäurechemikerInnen in der Pandemie beschäftigen, gehört die Synthese von Oligodesoxynucleotiden, die als Primer für PCR-Tests dienen. Primer werden für alle PCR-Reaktionen benötigt. Inzwischen wohl bekannt ist der Nachweis des Vorhandenseins des Virus durch quantitative PCR. Aber auch die Sequenzierung von Virus-Genomen ist eine Anwendung, die üblicherweise mit Hilfe von Primern durchgeführt wird. Wie auch beim Virus-Nachweis gehen unterschiedliche Länder hier unterschiedlich vor. Die Pressemeldungen zur B.1.1.7.-Variante (VOC 201212/01) zeigen, wie erheblich die Ergebnisse der Sequenzierung für politische Entscheidungen sein können.
Weiterführende Links:

https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_d...

https://www.nature.com/articles/s41467-020-19818-2

Nucleinsäurechemie in der Pandemie, mRNA-Impfstoffe

cr, Montag, 04.01.2021, 14:31 (vor 286 Tagen) @ cr

Bei der Herstellung von mRNA-Impfstoffen sind NucleinsäurechemikerInnen gleich an mehreren Stellen gefragt. Gegenwärtig gegen das SARS-CoV-2-Virus eingesetzten mRNA-Impfstoffe werden üblicherweise durch in vitro-Transkription eines cDNA-Templats hergestellt. Dafür wird eine DNA-abhängige RNA-Polymerase, eine 5'-Kappe und eine Mischung aus den Nucleosid-5'-Triphosphaten benötigt. Durch den Einsatz von modifizierten Nucleosid-Triphosphaten können die Eigenschaften der mRNA optimiert werden. Die erhaltene mRNA muss aufgereinigt werden, was meist per HPLC erfolgt. Schließlich muss die mRNA in die gewünschte Formulierung überführt werden, was häufig in der Form von Lipid Nanoparticles (LNPs) erfolgt. Bei all diesen Schritten ist Nucleinsäurechemie-Expertise gefragt und einige Mitglieder der DNG sind bei Firmen, die auf diesem Gebiet tätig sind, beschäftigt oder mit Ihnen assoziiert.

Literatur-Links
https://doi.org/10.3389/fimmu.2018.01963
https://doi.org/10.1186/s12929-020-00695-2

Nucleinsäurechemie in der Pandemie, antivirale Wirkstoffe

cr, Freitag, 08.01.2021, 18:40 (vor 281 Tagen) @ cr

Ein weiterer Bereich, in dem NucleinsäurechemikerInnen zur Bewältigung von Epidemien oder Pandemien, die durch virale Infektionen ausgelöst werden, beitragen, ist der Bereich der antiviralen Wirkstoffe. So gelang es die HIV-Epidemie durch den Einsatz von antiviralen Nucleosid-Analoga entscheidend zurückzudrängen. Auch bei scheinbar harmloseren viralen Infektionen, wie denen mit dem Herpes-Virus, kommen sehr erfolgreich antivirale Nucleosid-Analoga zum Einsatz (z.B. Acyclovir, Handelsname Zovirax). Ebenso von großer Bedeutung bei der Bekämpfung einer viral verursachten Krankheit ist Sofosbuvir, ein Nucleotid-Analogon, mit dem erstmal Hepatitis C geheilt werden kann.
In der durch das SARS-CoV-2-Virus verursachten COVID-19-Pandemie ist Remdesivir erfolgreich eingesetzt worden, auch wenn die häufige Notwendigkeit es erst spät, d.h. bei schweren Verläufen, einzusetzen eine viel geringere Wirkung ergeben hat als nach den vorliegenden Daten für einen frühen oder erst recht prophylaktischen Einsatz zu erwarten gewesen wäre. In Europa weniger bekannt ist, dass ein Kernbasenanalogon, dessen Metabolismus zu einem Ribonucleotid-Inhibitor führt, ebenfalls aktiv gegen das SARS-CoV-2 ist und auch erfolgreich eingesetzt werden kann (Favipiravir, Handelsname Avigan). Dieses Präparat wird in Asien breit gegen das Virus eingesetzt und ist noch leichter rechtzeitig, d.h. vor Einsetzen von schweren Verläufen mit ihrer Immun-Überreaktion und anderen Komplikationen, verwendbar, da oral bioverfügbar und preiswert.
Literatur-Hinweise:
- doi:10.1126/scitranslmed.aal3653
- doi/10.1073/pnas.2014441117
- doi.org/10.1038/s41467-020-18463-z

Nucleinsäurechemie in der Pandemie, Oligonucleotide

cr, Freitag, 15.01.2021, 18:44 (vor 274 Tagen) @ cr

Neben den besser bekannten Methoden zur Bekämpfung der gegenwärtigen Pandemie gibt es auch erfolgversprechende neue Ansätze um einen therapeutischen Effekt zu erzielen. Hier sind u.a. Oligonucleotid-basierte Methoden zu nennen, wie die Antisense- oder die siRNA-Methode. Eine kurze Zusammenstellung von einer wissenschaftlichen Schwestergesellschaft findet sich unter der folgenden URL:
https://www.oligotherapeutics.org/oligonucleotides-and-the-ots-community-provide-excell...

In der Pandemie: Unterstützung von Universitäten

cr, Mittwoch, 03.02.2021, 22:07 (vor 255 Tagen) @ cr

Ein wichtiger Aspekt der Bekämpfung der Pandemie ist das Testen auf Infektion mit dem SARS-CoV-2-Virus. Viele Infizierte sind asymptomatisch und können als "silent spreader" unwissentlich Andere anstecken. Um dies zu vermeiden, sollten regelmäßig Tests durchgeführt werden. Dies auch an Universitäten zu erreichen, ist in der gegenwärtigen Situation nicht einfach und erfordert großen persönlichen Einsatz. Es sei deshalb darauf hingewiesen, dass es solchen Einsatz gibt, durch den es möglich wird an Hochschulen ein breiteres Infektionsgeschehen zu verhindern und besondere Lehrveranstaltung sicherer in Präsenz durchführen zu können.
Links:
https://cen.acs.org/biological-chemistry/infectious-disease/one-university-built-COVID-...
https://journals.plos.org/plosone/article/authors?id=10.1371/journal.pone.0241740

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