Internationale Covid-19-Forschung

Der Göttinger Forscher Patrick Cramer ist den Anti-Corona-Wirkstoffen auf der Spur

Porträt von Molekularbiologe Patrick Cramer.
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Ein Aushängeschild für den Göttinger Forschungscampus ist der Molekularbiologe Patrick Cramer (52) vom Max-Planck-Institut (MPI) für Biophysikalische Chemie.

Patrick Cramer sammelt seit Jahren hochkarätige Wissenschaftspreise, auch für bahnbrechende Erkenntnisse über die Gentranskription – den Mechanismus des Gen-Kopierens.

Göttingen – Patrick Cramer ist ein außerordentlich erfolgreicher Forscher. Und er hat Unbekanntes bekannt gemacht: Er hat die millionstel Millimeter kleine RNA-Polymerase II, ein Enzym, das die Informationen der Gene liest, sichtbar gemacht. Das Modell steht auf seinem Schreibtisch.

„Es sind Erfolge des Teams“, sagt er. Sein Team am Göttinger Max-Planck-Institut für Biophysikalische Chemie ist nun auch weit vorne in der Corona-Forschung dabei. Und der MPI-Direktor nährt die Hoffnungen der Menschen: „Wir werden mehr Wirkstoffe gegen das Virus und die Erkrankung sehen und haben.“

2021 sorgten zwei Studien der Göttinger für Aufsehen. Zunächst konnten die MPI-Forscher anhand molekularer Prozesse aufzeigen, warum das bei Covid-19 eingesetzte Remdesivir die Krankheit lediglich hemmt, nicht aber stoppen kann. Zudem haben Cramer und Kollegen der Uni Würzburg entschlüsselt, warum das Corona-Medikament Molnupiravir wirkt. Ob es aber als Medikament zugelassen wird, entscheidet sich im Herbst.

Für Patrick Cramer ist es „wichtig zu wissen, wie ein neues Medikament anschlägt.“ Noch bedeutender für ihn ist aber, herauszufinden, wie es funktioniert. Deshalb steigt er tief hinein in die kleinen Strukturen, auf die Molekularebene, dorthin wo für Strukturbiologe Cramer ein zu Hause ist.

Das Bemerkenswerte: Stetig trifft er auf den Ursprung seiner Forscherkarriere, die Frage, wie Gene aktiviert werden. Der heute 52-Jährige ist immer dran geblieben an seinen Themen, hat auch forscherische Dürreperioden überstehen müssen.

„Wenn ich als Forscher nicht bereit bin, auch die Frustration über Jahre zu ertragen, werde ich ziemlich sicher nichts Bahnbrechendes finden“, hat Cramer 2019 der Fotografin Herlinde Koelbl gesagt, die ihn als einen von 60 „wegweisenden Forschern unserer Zeit“, so der Buchtitel, porträtierte.

Cramer besitzt aber auch im sprichwörtlichen Sinn ein anderes Gen: das erfolgreicher Forscher. Er will verstehen, entdecken, vorankommen, mitteilen. Der Fußballer Oliver Kahn hat diesen Antrieb über alle Rückschläge hinweg in die Worte „Weiter, immer weiter“ gekleidet. Cramer bezieht seinen Antrieb daraus, „etwas zu sehen, was noch nie jemand zuvor gesehen oder verstanden hat“. Er will also Erster sein. Das eint Forscher und Sportler.

Cramer beschäftigt sich seit 26 Jahren mit der Gen-Kopier-Maschine und Polymerasen, Enzymen, die für Erbgutvermehrung sorgen. Sie bleiben von fundamentaler Bedeutung für das Verständnis lebender Zellen und von Krankheiten, wie Krebs. So kam die Corona-Forschung für Cramer („Wir sind Polymerase-Experten“) zwar unvermittelt, aber fast zwangsläufig hinzu. Weil es beim Corona-Virus und der Erkrankung Covid-19 um dieselben Prozesse geht.

„Wir haben gemerkt, dass unser Wissen eventuell helfen kann, später in Covid-19-Medikamenten zur Anwendung zu kommen, die den Menschen auf der ganzen Welt helfen können“, schildert der Wissenschaftler, der mit seinem Team strukturiert vorging: Am Anfang der Corona-Pandemie wollten sie zuerst die Polymerase des Coronavirus verstehen.

Das gelang, sie konnten deren 3-D-Struktur auflösen. „Darauf basierend wollten wir bei der Entwicklung antiviraler Substanzen helfen.“ Konkret knöpften sie sich die Medikamente Remdesivir und Molnupiravir vor.

Mit Erfolg: Die Strukturen lagen bald offen, die Wirkungen auf das Virus wurden klar. Dieser Erfolg aber ist noch kein Durchbruch. Cramer und Co. suchen weiter, wieder mit klarem Plan. „Der große Schritt liegt nun direkt vor uns, nämlich aufbauend auf diesen Erfolgen nach neuen Substanzen zu suchen, die die Polymerase hemmen.“ Die Göttinger haben mit Dortmunder MPI-Kollegen neue Substanzen identifiziert, die die Corona-Polymerase im Reagenzglas stoppen können.

Es geht also weiter, immer weiter an der Göttinger Nobelpreisträgerschmiede und in Cramers erfolgreicher Abteilung. Dort achtet der Teamchef übrigens auf eine effektive Aufstellung, sowohl mit erfindungsreichen Genies, als auch hart, zielstrebig arbeitenden Akteuren. „Es gilt, immer wieder einzelne, brillante Genies zu finden und diese in ein produktives Team einzubinden“, beschreibt Cramer, der die „Energie der jungen Leute, die zu uns kommen, in eine Richtung lenkt“.

Er muss den Spagat der MPI-Direktoren hinbekommen: als begeisterter Forscher auch Manager zu sein. Manchmal lenke er auch falsch. Wichtig sei es dann, sagen zu können: „Ich habe mich geirrt. Ein Anderer hat eine bessere Idee, mit der es vorangeht.“ Es gebe ja auch nicht die eine Lehrmeinung. „Man darf und muss Dinge ausprobieren.“ Damit passt Cramer in die Zeit, denn die Ära hierarchischer Professoren hat sich „total überholt“, wie er sagt. Chefs müssen heute Teilhabe an der Führung zulassen, Mitarbeiter gestalterisch einbeziehen, „damit sie über sich hinauswachsen können“.

Diesbezüglich viel gelernt hat er Ende der 90er-Jahre in Stanford, wo der Nachwuchsforscher Cramer in der Gruppe des späteren Nobelpreisträgers Roger D. Kornberg arbeitete. Der schaffte es, die RNA-Polymerase II zu kristallisieren. Das nutzte Cramer, um die 3-D-Struktur des Enzyms zu ermitteln. Dabei half ihm seine Neugier, die ihn zum Top--Wissenschaftler hat werden lassen, der heute weiter die Polymerase erforscht. „Man muss den Aufbruch ins Unbekannte wagen“, sagt Patrick Cramer. (Thomas Kopietz)

Patrick Cramer: Auf dem Weg zu neuen Medikamenten

Herr Cramer, nach Ihrer Studie über die Wirkung von Molnupiravir gegen das Corona-Virus berichteten Medien von „dem“ Corona-Wundermittel..
Man muss vorsichtig bleiben. Es wurde als Mittel gegen Grippe entwickelt, muss aber sehr früh in der Infektion gegeben werden, um die Virusvermehrung einzudämmen. Dabei wurden auch Sicherheitsbedenken geäußert. Es gilt, die Daten aus den laufenden Patientenstudien der Phase III abzuwarten. Sie werden im Herbst 2021 erwartet. Hersteller Merck berichtete bereits über vielversprechende Daten bei ambulant behandelten Patienten. Aber bei Patienten, die bereits in Kliniken lagen, wurde kein überzeugender Effekt von Molnupiravir gefunden. Vermutlich, weil sie schon an Infektionsfolgen leiden.
Es gibt auch die Methode über Antikörper und Nanobodies. Haben Sie noch etwas Neues im Köcher?
Wir verfolgen einen dritten Ansatz, der länger dauern wird, aber das Potenzial hat, zu ganz neuen antiviralen Medikamenten zu führen. Wir kooperieren mit Herbert Waldmann am MPI Dortmund: In einem „Screen“ durchforsten wir mithilfe eines Roboters Hunderttausende chemischer Substanzen, suchen deren Potenzial, das zentrale Corona-Virus-Enzym, die Polymerase, zu hemmen. 2022 wollen wir die Substanzen auf ihre Wirkung testen und neue Wirkprinzipien finden. Wir hoffen, Substanzen zu finden, die bekannten Wirkstoffen überlegen sind und später zu besser wirkenden Corona-Medikamenten führen könnten. tko

ZUR PERSON

Prof. Dr. Patrick Cramer (52), geboren in Stuttgart, studierte Chemie in Stuttgart, Heidelberg und Bristol. Für seine Diplomarbeit forschte er in Cambridge. 1998 promovierte er als Doktor der Naturwissenschaften im Europäischen Labor für Molekularbiologie Grenoble und an der Uni-Heidelberg. Als Postdoc arbeite an der Stanford-University im Labor von Roger D. Kornberg. 2001 folgte die Professur an der Uni München, dort leitete er von 2004 bis 2013 das Genzentrum. Seit 2014 ist er Direktor am MPI für Biophysikalische Chemie, leitet die Abteilung Molekularbiologie. Er erhielt viele Auszeichnungen wie Leibniz-Preis, Otto-Warburg-Medaille und Louis-Jeantet-Preis für Medizin (2021). Cramer lebt mit seiner Frau in Göttingen, hat zwei Kinder. Hobbys sind auch Radfahren und Reisen. tko

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