Corona-Forschung

DESY und seine Campus-Partner engagieren sich im Kampf gegen die Pandemie

Die Corona-Krise stellt auch die Wissenschaft vor enorme Herausforderungen: Innerhalb kürzester Zeit sind neue Erkenntnisse und konkrete Lösungen zum Erreger SARS-CoV-2 gefragt. DESYs Röntgenlichtquellen sind ideale Werkzeuge, um das Virus und mögliche Medikamente auf der molekularen Ebene zu untersuchen. Auch auf anderen Feldern bringen Forscherinnen und Forscher von DESY und seinen Campus-Partnern ihre Expertise ein. Fachleute auf dem DESY-Campus beteiligen sich in vielfältiger Hinsicht an der Corona-Forschung:

  • An der Röntgenquelle PETRA III durchforstete ein Forschungsteam einige tausende Wirkstoffe auf ihre prinzipielle Tauglichkeit als Covid-19-Medikament. Dabei spürte es mehrere Stoffe auf, die ein für die Virus-Vervielfältigung wichtiges Enzym blockieren. Eine andere Arbeitsgruppe identifizierte unter Hunderte von Kandidaten einen synthetischen Antikörper, der das Virus neutralisieren könnte.
     
  • Mit einem für das Gehirn entwickelten Röntgenverfahren haben Forscherinnen und Forscher geschädigtes Lungengewebe von Covid-19-Patienten an PETRA III extrem genau durchleuchtet.
     
  • DESYs IT-Abteilungen stellen Teile ihrer Rechenkapzität für Datenanalysen sowie aufwändige Rechnersimulationen zur Verfügung. Darin wird unter anderem berechnet, wie sich bestimmte Virusproteine verhalten. Allein bis 30. September 2020 kamen so 13.997.439 Stunden CPU-Zeit zusammen, das entspricht der vollen Leistung von rund 800 Laptops und ca. sechs Prozent der gesamten DESY-Rechenkapazität.
     
  • Fachleute suchen mit Hilfe von PETRA III nach innovativen Verabreichungsformen von Corona-Medikamenten. Ziel ist es, mögliche Nebenwirkungen zu mildern.
     
  • Das Mainzer Unternehmen BioNTech, der Entwickler eines der ersten Corona-Impfstoffe, forscht an PETRA III nach Möglichkeiten, die noch junge Klasse von RNA-Impfstoffen zu verbessern.
     
  • DESY-Theoretiker haben das Ausbreitungsverhalten von SARS-CoV-2 mit Big-Data-Modellen modelliert. Heraus kam unter anderem ein Algorithmus, der die Entwicklung der Immunität verfolgt und das Potenzial hat, die Belastung von Kliniken zu verringern.
     
  • Mehrere Teams auf dem DESY-Campus arbeiten an Corona-Schnelltests, mit denen sich das Virus schneller, einfacher und kostengünstiger nachweisen lässt, als es bislang möglich ist.

 

Aufklärung der Proteinstruktur mit Röntgenlicht / Structural analysis of biomolecules with X-ray radiation

Aufklärung der Proteinstruktur mit Röntgenlicht: Elektronen (blau) aus einem Teilchenbeschleuniger werden in einem sogenannten Undulator (links) mit Magneten (grün und violett) auf einen Slalomkurs geschickt, wodurch sie Röntgenlicht (orange) aussenden, das über eine Röntgenoptik auf einen Kristall (Mitte) aus Biomolekülen gelenkt wird. Der Kristall erzeugt ein charakteristisches Streubild auf dem Detektor (rechts). Aus diesem Streubild lässt sich die Struktur der untersuchten Biomoleküle atomgenau errechnen (ganz rechts). Illustration: DESY, Cyprian Lothringer

 

So funktioniert die Wirkstoff-Suche

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