Neuartige Ansätze zur HIV-Gentherapie

Forscher der Harvard Medical School und des Scripps Research Institute in Florida haben angekündigt, dass eine neuartige, intramuskulär verabreichte Gentherapie die Übertragung von HIV-1 und HIV-2 in einer Gruppe von Macaque-Affen, die wiederholt dem Virus ausgesetzt sind, wirksam blockiert hat. Die Entdeckung wird als erster Schritt zur Entwicklung eines Impfstoffkandidaten gesehen, der möglicherweise den gleichen Schutz beim Menschen bietet.

Die Harvard- und Scripps-Forscher konnten ein aus dem Labor erstelltes Molekül entwickeln eCD4-Ig, das zwei Arten von Proteinrezeptoren nachahmt, die sich auf der Oberfläche der weißen Blutkörperchen befinden, an die sich HIV während der Infektion natürlich anlagert. Dabei wird HIV "getäuscht", sich an das Genkonstrukt anzulegen und es dadurch zu neutralisieren.

Wie funktioniert eCD4-Ig?

eCD4-Ig besteht aus einem Fragment von CD4 und einem anderen Fragment von CCR5 - zwei Zielrezeptoren, die als "Eingangssperren" für eine Zelle fungieren, die zusammen mit einem Antikörper verbunden werden. Das genetische Konstrukt wird dann in ein Adenovirus (eine Art nicht-krankheitsverursachendes Virus) inseriert, das direkt in das Muskelgewebe abgegeben wird. Dort angekommen, infiziert das harmlose Virus schnell Zellen, fügt seine DNA in den Zellkern ein und verwandelt sie in Proteinfabriken - immer mehr dieser modifizierten Antikörper.

Frühere Versuche zur Verwendung von "nicht verbessertem" CD4-Ig (d. H. Ohne das CCR5-Fragment) waren bestenfalls nur teilweise erfolgreich. In anderen Fällen wäre bei zu niedrigen Konzentrationen der modifizierten Antikörper die HIV-Aktivität nur erhöht. Dies ist darauf zurückzuführen, dass das HIV der Neutralisierung gerade so weit entkommen konnte, dass es mutiert und an Rezeptoren bindet.

Während HIV noch in der Lage ist, in Gegenwart von eCD4-Ig zu fliehen und zu mutieren, scheint die zweiwertige Wechselwirkung (d. H., Die zwei Sätze von Chromosomen umfasst) das mutierte Virus mit hohen Kosten zu belasten, wodurch seine Replikationsfähigkeit drastisch verringert wird.

In ihren kontrollierten Tierversuchen berichteten die Forscher, dass Affen, die das genetisch veränderte Adenovirus geimpft hatten, in der Lage waren, alle Stämme von HIV-1, HIV-2 und SIV (der Affenform von HIV) zu blockieren, selbst wenn wiederholt hohe Dosen des Virus injiziert wurden Virus für 40 Wochen. Keiner der beimpften Affen war infiziert, und keiner von ihnen hatte einen negativen Effekt auf das eCD4-Ig (vermutlich, weil ihr Körper die Proteine ​​als ihre eigenen erkannte).

Alle Affen, denen das eCD4-Ig-Inokulat nicht verabreicht wurde, waren alle infiziert.

Was bedeutet das alles?

Obwohl es noch zu früh ist, um darauf hinzuweisen, dass Tests beim Menschen die gleichen Ergebnisse liefern, schlägt der Ansatz eine potenziell entscheidende Strategie für die Entwicklung eines wirksamen neutralisierenden Impfstoffs gegen HIV vor.

Einige haben bereits die Hypothese aufgestellt, dass die Entwicklung eines erfolgreichen eCD4-Ig-Impfstoffs, der langfristig effektiv arbeitet, die Virusaktivität bei HIV-infizierten Patienten entweder allein oder mit anderen Mitteln neutralisieren kann. Wenn dies tatsächlich erreichbar ist, könnten sogar Patienten mit einer tiefen Resistenz gegen mehrere Arzneimittel potenziell von Nutzen sein.

All dies bleibt jedoch höchst spekulativ. Weitere Forschungen werden in den kommenden Monaten wahrscheinlich große Erkenntnisse liefern und in naher Zukunft den Beginn von Humanstudien ermöglichen.

Andere neuartige Ansätze zur Gentherapie

Neben der Harvard / Scripps-Forschung untersuchen andere Wissenschaftler andere Gen-Editiertechniken, um HIV-Infektionen zu bekämpfen oder ihnen vorzubeugen.

Ein solches Modell von Wissenschaftlern der Temple University extrahiert HIV-infizierte T-Zellen aus dem Blut eines Patienten und verwendet ein so genanntes Enzym Cas9 das genetische HIV-Material aus der DNA der Wirtszelle zu "schnipsen". Dadurch können sich die Zellen weniger mit HIV infizieren.

Es wird theoretisch angenommen, dass durch das Zurückspritzen dieser Zellen in den Körper des Patienten die Infektionsfähigkeit von HIV stark verringert wird, wodurch das Fortschreiten der Erkrankung verlangsamt wird, während die neu-konstruierten Zellen Teil des Genoms der Person werden (genetische Ausstattung).

In ähnlicher Weise untersuchen Wissenschaftler der UCLA die Verwendung eines sogenannten Engineered Moleküls AUTO (chimärer Antigenrezeptor), der in der Lage ist, aus jeder Blutzelle eine weiße Blutzelle zu machen, die Krankheiten bekämpft. Durch das Einfügen von CAR in blutbildende Stammzellen konnten die Wissenschaftler die Zellen in die spezifischen "Killer" -Typen umwandeln, die zur Neutralisierung des frei zirkulierenden HIV erforderlich sind.

Während sich beide Studien derzeit im Reagenzglas befinden, werden die Erkenntnisse für die Entwicklung möglicher neutralisierender HIV-Impfstoffkandidaten als bedeutsam angesehen.