Bewertung von künstlicher Intelligenz identifiziertes Ipratropiumbromid zur Behandlung der Coronavirus‑Krankheit 2019

Warum ein Asthmamedikament bei COVID-19 wichtig sein könnte

Während die Welt weiterhin mit COVID-19 lebt, haben Impfstoffe allein das Problem schwerer Verläufe nicht gelöst, insbesondere wenn neue Varianten auftreten. Diese Studie untersucht einen unerwarteten Helfer: Ipratropiumbromid, ein seit langem verwendetes inhalatives Medikament bei Asthma und chronischen Lungenerkrankungen. Mithilfe künstlicher Intelligenz, die Tausende existierender Medikamente durchforstete, identifizierten die Forscher dieses vertraute Inhalationspräparat als vielversprechende Behandlung zur Linderung gefährlicher Lungenentzündungen und der mit schweren COVID-19-Fällen verbundenen Blutgerinnungsprobleme. Ihre Arbeit legt nahe, dass ein preiswertes, weit verbreitetes Medikament die Lungen und Blutgefäße vor den schlimmsten Komplikationen der Erkrankung schützen könnte.

Intelligente Computer suchen in alten Arzneien nach neuen Aufgaben

Statt bei Null neu zu entwickeln, nutzte das Team eine kommerzielle KI‑Plattform namens RAPTOR AI, um „mitzuhören“, wie Gene bei COVID-19-Patienten an- und abgeschaltet werden. Sie sammelten Blutproben von Personen mit mildem und schwerem Krankheitsverlauf, sowohl zum Zeitpunkt der Diagnose als auch später während der Erholung. Indem sie ablasen, welche Gene in jeder Probe aktiv waren, erstellte das System einen Genexpressions‑Fingerabdruck für schweren Verlauf versus Erholung. RAPTOR AI verglich diese Fingerabdrücke dann mit Genmustern, die durch mehr als 23.000 Chemikalien in anderen Experimenten erzeugt wurden. Das Ziel war einfach: Medikamente finden, die das schwere COVID-19‑Muster in Richtung eines sichereren, erholungsähnlichen Musters verschieben können.

Ein vertrauter Inhalator steigt an die Spitze

Aus dieser umfangreichen digitalen Suche stach Ipratropiumbromid als Hauptkandidat hervor und übertraf sogar das bereits in Kliniken eingesetzte antivirale Medikament Remdesivir. Ipratropium ist ein inhalatives Mittel, das die Atemwege entspannt und erweitert, indem es bestimmte Nervenimpulse in der Lunge blockiert. Frühere Arbeiten deuteten darauf hin, dass es auch Entzündungen dämpfen und möglicherweise die Fähigkeit des Virus stören könnte, Lungengewebe zu schädigen. Die KI‑Analyse hob Signalwege hervor, die mit einer übermäßigen Immunreaktion und der Bildung von Blutgerinnseln verbunden sind, was darauf hindeutet, dass Ipratropium nicht nur beim Atmen helfen, sondern auch den „Sturm“ der Entzündung abschwächen könnte, der schwere COVID-19-Verläufe antreibt.

Die KI‑Vorhersage im Tierversuch prüfen

Um über Computervorhersagen hinauszugehen, testeten die Forscher Ipratropium in einer Hamster‑Stamm, die COVID-19‑Symptome entwickelt, die denen sehr schwer kranker Menschen ähneln, einschließlich Atemnot, starken Temperaturschwankungen und Organschäden. Die Tiere wurden mit dem SARS‑CoV‑2‑Virus infiziert und anschließend entweder mit einer neutralen Lösung (Vehicle), Remdesivir, vernebelt verabreichtem Ipratropium oder beiden Medikamenten zusammen behandelt. Bei unbehandelten infizierten Hamstern starben 70 %, sie verloren stark an Gewicht, entwickelten intensive Lungenentzündungen und zeigten Anzeichen weit verbreiteter Blutgerinnselbildung. Im auffälligen Kontrast dazu starben nur 5 % der mit Ipratropium behandelten Tiere, und sie verloren deutlich weniger Gewicht. Ihre Körpertemperatur, die zu Beginn bei Verschlechterung der Erkrankung absank, erholte sich schneller als in der unbehandelten Gruppe.

Weniger Gerinnung, beruhigtere Lungen

Schweres COVID-19 ist berüchtigt dafür, nicht nur die Lungen anzugreifen, sondern auch gefährliche Gerinnsel auszulösen, die zu Herzinfarkten, Schlaganfällen und Lungenembolien führen können. Das Team maß Blutmarker, die mit der Gerinnung verbunden sind, darunter D‑Dimer und Fibrinabbauprodukte. Diese Marker waren bei den mit Ipratropium behandelten Tieren deutlich niedriger als bei den unbehandelten Tieren, was darauf hindeutet, dass die Gerinnselbildung reduziert war. Auch die Spiegel wichtiger entzündlicher Moleküle im Blut, wie Interleukin‑6 und Tumornekrosefaktor‑alpha, sanken unter der Ipratropium‑Behandlung. Bei mikroskopischer Untersuchung des Lungengewebes fanden die Forscher deutlich weniger entzündliche Zellen und weniger virale Schäden in der Ipratropium‑Gruppe im Vergleich zur Vehicle‑Gruppe. In vielen Fällen wirkten die Lungen der behandelten Tiere nahezu normal.

Was das für die zukünftige Versorgung bedeuten könnte

Für Nichtfachleute ist die Kernbotschaft, dass ein jahrzehntealtes Inhalationsmedikament, das vielen Asthma‑ und chronisch Lungenkranken vertraut ist, möglicherweise weit mehr leisten kann als nur verengte Atemwege zu öffnen. Geleitet von künstlicher Intelligenz zeigt diese Studie, dass Ipratropiumbromid in einem Tiermodell für schweres COVID-19 Sterblichkeit, Gerinnung und Lungenentzündung stark reduzieren kann und mindestens ebenso gut, in mancher Hinsicht besser als Remdesivir abschneidet. Während weitere Forschung und sorgfältig durchgeführte klinische Studien am Menschen erforderlich sind, deuten die Ergebnisse auf eine hoffnungsvolle Möglichkeit hin: bestehende, erschwingliche inhalative Medikamente könnten Teil eines breiteren Werkzeugs werden, um die schlimmsten Folgen von COVID-19 und möglicherweise anderer schwerer Lungeninfektionen zu verhindern.

Zitation: Jung, DS., Cheon, S., Kim, CM. et al. Evaluation of artificial intelligence identified ipratropium bromide for the treatment of coronavirus disease 2019. Sci Rep 16, 6980 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-025-27869-y

Schlüsselwörter: COVID-19-Behandlung, Ipratropiumbromid, Wirkstoffumwidmung, Künstliche Intelligenz in der Medizin, Lungenentzündung / Lungenentzündung