Kleines Molekül mit großer Wirkung: Ein neuer Wirkstoff umgeht die Verteidigung des HI-Virus gegen das Immunsystem. Das Molekül gleicht einem Dosenöffner, der das in den Abwehrzellen verborgene Virus bloßlegt. Die zellulären Brutstätten des Virus lassen sich so vom Immunsystem töten, erläutern die Forscher im Magazin „Proceedings of the National Academy of Sciences“. Wenn sich der Mechanismus auch in klinischen Studien bewährt, könnte ein HIV-Heilmittel greifbar sein.
Etwa 35 Millionen Menschen weltweit sind mit dem HI-Virus (HIV) infiziert, dem Erreger der erworbenen Immunschwäche AIDS. Bereits seit fast vier Jahrzehnten kämpfen Wissenschaftler gegen das Virus. Doch HIV ist ein tückischer Gegner: Trotz der großen Fortschritte in dieser Zeit lässt es sich noch nicht endgültig besiegen.
HIV im sicheren Reservoir
Das Virus versteckt sich nämlich ausgerechnet in Immunzellen, die solche Erreger eigentlich bekämpfen sollen. Nach der Infektion lässt es sich mit Medikamenten zwar bremsen und sogar stoppen, aber nicht entfernen. Infizierte Zellen tragen das Erbgut des Virus und können fortlaufend neue Viren produzieren – sie sind sogenannte HIV-Reservoire.
Das Immunsystem ist blind gegenüber solchen Zellen: Ein entscheidendes Protein auf der Zelloberfläche, der CD4-Rezeptor, verschwindet im Verlauf einer Infektion mehr und mehr. Das Virus schützt sich auf dieses Weise, denn CD4 bildet zusammen mit anderen Strukturen auf der Oberfläche einen Angriffspunkt für Antikörper und Immunzellen. Ohne CD4 bleiben diese Andockstellen verborgen und das Virus liegt sicher in der Zelle, geradezu eingeschweißt wie in einer Dose.
Dosenöffner-Molekül bricht die Schutzhülle auf
Wissenschaftler um Andrés Finzi von der University of Montreal haben eine Lösung für dieses Problem gefunden: „Wir geben ein kleines Molekül hinzu, das wie ein Dosenöffner wirkt und die virale Schutzhülle aufbricht“, sagt Finzi. „Es legt Regionen frei, welche die Antikörper erkennen. So bildet sich eine Brücke zu einigen Zellen des Immunsystems und der Angriff beginnt.“
Das wirksame Molekül namens JP-III-48 ähnelt dem CD4-Rezeptor und bindet an die Oberfläche der infizierten Zellen. Es ersetzt damit den vom HIV beseitigten Rezeptor und umgeht so dessen Schutzmechanismus. „Dieses kleine Molekül bringt die Schutzhülle des Virus dazu, sich wie eine Blume zu öffnen“, erklärt Erstautor Jonathan Richard von der University of Montreal.
Schritt zu neuen Therapien
An infizierten Zellen, die die Forscher aus HIV-Patienten isoliert haben, gelang dies bereits. In HIV-Patienten natürlich vorkommende Antikörper waren nach Zugabe von JP-III-48 zur Zelkultur in der Lage, die HIV-Reservoir-Zellen zu markieren. Immunzellen machten daraufhin kurzen Prozess und töteten die HIV-infizierten Zellen ab.
Was im Laborversuch funktioniert, soll so bald wie möglich auch in klinischen Studien getestet werden. Tierversuche an Affen sind der nächste Schritt. Nach der Vorlage von JP-III-48 wollen Finzi und Kollegen eine ganze Klasse von Wirkstoffen entwickeln, die HIV endgültig besiegen sollen. „Wir müssen die HIV-Reservoirs reaktivieren und das Virus aus seinem Versteck zwingen“, sagt Finzi, „und dann die infizierten Zellen mit diesem Molekül und den schon vorhandenen Antikörpern töten.“
Wenn das gelingt, wäre dies ein wichtiger Schritt hin zu einem weiteren effektiven HIV-Mittel. „Indem wir mit solchen CD4-Mimetika sowohl an den Viren als auch an den infizierten Zellen ansetzen, könnten sie einen alternativen oder zusätzlichen Ansatz zu bisher erhältlichen Wirkstoffen bieten“, so die Forscher. Eingesetzt werden könnte diese Mittel sowohl um die Übertragung von Viren zu vermeiden als auch um HIV-Patienten zu behandeln. (PNAS, 2015; doi: 10.1073/pnas.1506755112)
(University of Montreal, 05.05.2015 – AKR)
