Eine molekulare Schere gegen das HI-Virus?

 

Basierend auf molekularbiologischen Methoden haben deutsche Forscher ein Enzym soweit modifiziert, dass es bestimmte Abschnitte der Erbsubstanz des HI-Virus (Humanes Immunschwäche-Virus, HIV) erkennt und die virale DNA aus dem Erbgut infizierter Zellen wieder herausschneiden kann. Diese Methode könnte möglicherweise die Grundlage für eine künftige Heilung der Immunschwächekrankheit AIDS bilden. Allerdings steht man auf dem Weg bis zu einer therapeutischen Anwendung am Patienten noch ganz am Anfang. Nach den aktuellen Erfolg versprechenden Ergebnissen in Zellkulturen sollen nun mehrjährige Tierversuche mit Mäusen durchgeführt werden, bevor an Studien mit HIV/AIDS-Patienten zu denken ist.

Im Zuge einer HIV-Infektion verankert das Virus sein Ergbut, nachdem es durch ein spezielles Enzym - die Transkriptase - von RNA in DNA umgeschrieben worden ist, fest in die DNA der von ihm infizierten Zellen der Patienten. Das Virus benutzt so diese Zellen für seine Zwecke, um neues virales Erbgut und Proteine herstellen zu lassen. Auf diese Weise vermehren sich die Erreger. Die bisher verfügbaren Medikamente setzen auf unterschiedlichen Ebenen in diesem Prozess an: Sie behindern das Eindringen der Viren in die Wirtzellen, die oben genannte Transkriptase oder aber auch den Zusammenbau neuer Viruspartikel. Diese innovativen Arzneimittel hemmen dadurch also die Virusvermehrung und haben bereits erfolgreich dazu geführt, dass das Fortschreiten einer HIV-Infektion aufgehalten werden kann und die Immunschwächekrankheit AIDS heute wesentlich später zum Ausbruch kommt. Allerdings ist eine HIV-Infektion noch immer nicht heilbar, da eine einmal ins Erbgut des Menschen integrierte virale HIV-DNA von den bisherigen Medikamenten nicht wieder entfernt werden kann. Mit der molekularen Schere könnte nunmehr jedoch eine ursächliche Therapie der Immunschwäche in den Bereich des Möglichen rücken.

Dieser neue molekulare Ansatz ist in einer Kooperation von Hamburger und Dresdner Forschern entwickelt worden und basiert auf einem bestimmten Enzym, einer spezifisch weiterentwickelten Rekombinase. Diese erkennt eine Sequenz im integrierten HIV-Erbgut und schneidet das gesamte virale Erbgut aus dem der Wirtszelle heraus, woraufhin es von der Zelle abgebaut wird. Wie im international renommierten Wissenschaftsjournal "Science" berichtet, konnten die Forscher in menschlichen Zellkulturen zeigen, dass diese molekulare Schere die HIV-DNA tatsächlich ganz gezielt aus den Zellkulturen herausgeschnitten hat und sich die Zellen daraufhin regenerierten. Die Forscher sprechen allerdings ganz bewusst von einem "technischen Durchbruch", da ein "therapeutischer Durchbruch" noch langjährige Entwicklungsschritte erfordere. Eine Therapie am Menschen könnte später möglicherweise so aussehen: Dem Patienten werden aus dem Blut Stammzellen entnommen, die im Labor mit Hilfe der molekularen Schere vom Virus-Erbgut befreit werden. Die anschließend in den Patienten zurück übertragenen Stammzellen sollen dann dafür sorgen, dass sich das Immunsystem des Patienten schrittweise regeneriert.

Aufmerksamkeit hat auch eine US-amerikanische Forschergruppe in der aktuellen Ausgabe von "Gene Therapy" erzielt, in der sie einen gentherapeutischen Ansatz beschreiben, mit dem Zellen resistent gegen HIV gemacht werden können. Dazu haben die Forscher mit Hilfe der RNA-Interferenz ein Gen lahm gelegt, das für einen Rezeptor kodiert, der den HI-Viren als Eintrittspforte in die Zellen dient. Die Forscher konnten - ebenfalls in Zellkulturen - zeigen, dass ihr Ansatz prinzipiell funktioniert und die Zellen weitestgehend gegen den Befall durch HI-Viren resistent gemacht werden konnten. Da die Viren allerdings mehrere Eintrittspforten in die Zelle nutzen, wird ein solcher Ansatz vermutlich nur dann erfolgreich sein, wenn durch eine kombinierte Gentherapie mehrere Eintrittsstellen für das Virus in die Zelle blockiert werden.

Biotechnologische und molekularbiologische Methoden spielen - wie diese aktuellen Forschungsergebnisse zeigen - eine entscheidende Rolle bei der Erweiterung und Verbesserung der Behandlungsmöglichkeiten von schweren Krankheiten. Die forschenden Arzneimittelhersteller werden nach Kräften dazu beitragen, die Forschungsergebnisse möglichst schnell in neue Medikamente bzw. Therapien umzusetzen, um den bereits Infizierten zu helfen. Die wichtigste Maßnahme gegen HIV/AIDS bleibt aber nach wie vor die Vermeidung einer Infektion.