Was hat es mit den Antikörpern auf sich, die inzwischen versuchsweise bei HIV gegeben werden?

Am Universitätsspital Zürich wird derzeit versuchsweise HIV-positiven Personen einer von drei verschiedenen Antikörpern gespritzt. Diese Antikörper binden an spezifische Bereiche des HI-Virus und hindern das Virus dadurch am Eindringen in die Wirtszelle.

Das HI-Virus besteht aus zwei Kopien einzelsträngiger RNA, die in einem konischen Kapsid verpackt ist, welches wiederum von einer Plasmamembran mit Bestandteilen der früheren Wirtszellmembran umhüllt ist. Das Glykoprotein gp120 ist in der Virenmembran verankert und ermöglicht es dem Virus zusammen mit dem Protein gp41, sich an die Wirtszelle zu heften und mit ihr zu verschmelzen – womit der Infektionszyklus beginnt. Der erste Kontakt erfolgt über den CD4-Rezeptor von T-Helferzellen, der zusammen mit einem Korezeptor an das Virusprotein gp120 bindet. Dabei werden die virale RNA und verschiedene Enzyme ins Innere der Wirtszelle entlassen. Nach dem Eindringen der RNA wird durch die sogenannte reverse Transkription doppelsträngige DNA hergestellt, die nun zum Zellkern transportiert und dort ins Genom der Wirtszelle eingebaut wird. Das für die reverse Transkription verantwortliche Enzym arbeitet extrem ungenau, sodass hauptsächlich während dieses Vorgangs Mutationen eingeführt werden und neue HIV-Varianten entstehen. Innerhalb einer einzigen mit HIV infizierten Person können auf diese Weise Millionen von Virus-Varianten entstehen. Diese Entwicklung in eine grosse Population untereinander zwar verwandter, gleichzeitig jedoch recht unterschiedlicher Varianten ermöglicht dem Virus eine rasche Resistenzbildung gegen Medikamente und Angriffe des Immunsystems.

Da die Bindung des HI-Virus an den CD4-Rezeptor zu den bestuntersuchten Schritten der HIV-Infektion gehört, war gp120 eines der ersten Ziele bei der Forschung für eine HIV-Impfung. Die Bemühungen zur Entwicklung eines Impfstoffs, der auf dem adaptiven Immunsystem beruht, werden zwar fortgesetzt, vermochten bisher jedoch noch keine wirkungsvolle Immunantwort mit neutralisierenden Antikörpern hervorzubringen. Im Rahmen einer Studie zum Prinzip («Proof-of-Principal-Studie») untersuchten Alexandra Trkola und ihr Team die passive Immunisierung mit drei monoklonalen Antikörpern bei HIV-infizierten Personen. Einer dieser Antikörper ist gegen das gp120-Protein, die anderen beiden sind gegen das gp41-Protein gerichtet. Bei allen drei Antikörpern wurde gezeigt, dass sie das HI-Virus in vitro wirkungsvoll hemmen und in vivo bei Tierstudien das Virus davon abhalten, in die Wirtszelle einzudringen.

Vor der Verabreichung der Antikörper wurden die HIV-infizierten Testpersonen mit einer antiretroviralen Therapie (ART) behandelt und die Viren liessen sich im Blut nicht mehr nachweisen. Nach der ersten Antikörper-Infusion wurde die Therapie gestoppt, um die nach einer wirkungsvollen therapeutischen Impfung erwarteten Bedingungen zu imitieren. Gemessen wurde die Fähigkeit des betreffenden Antikörpers die erneute Vermehrung des Virus zu unterdrücken oder zu verzögern. Tatsächlich fiel der Wiederanstieg der HIV-Replikation bei Personen mit akuter HIV-Infektion schwächer aus als bei unbehandelten HIV-infizierten Personen. Insgesamt schien die Wirkung der Antikörperbehandlung ausgeprägter bei Personen mit akuter HIV-Infektion als bei Personen mit chronischer HIV-Infektion.

Die Ergebnisse dieser Behandlung zeigen, dass eine passive Immunisierung gegen HIV-Infektionen wirksam ist, wenn Antikörper in hohen Dosen vorliegen und gegen verschiedene Virus-Varianten starke Immunreaktionen ausgelöst werden können. Diese Voraussetzungen führen sowohl das Potential als auch die Grenzen dieser Methode bei der Kontrolle von HIV-Infektionen vor Augen.

Eine Impfung gegen HIV ist leider trotz intensiver Forschung damit aber noch nicht gefunden.