HIV-Forschung Erstmals Zellen vom HI-Virus befreit

Deutschen Forschern ist es gelungen, Erbmaterial, das ein HI-Virus in menschliche DNA eingeschleust hat, wieder zu entfernen. Damit wurde das erst Mal eine infizierte Zelle von dem Virus befreit. Experten warnen vor zu viel Optimismus: Die Versuchsergebnisse lassen sich nicht einfach auf den Menschen übertragen.

Es sei ein biotechnologischer Durchbruch, sagt ein Autor der Studie, Professor Joachim Hauber vom Hamburger Heinrich Pette-Institut: „Wir wurden das Virus in den Zellen wieder los, das hat bisher noch keiner geschafft.“ Ihm und seinen Kollegen Max-Planck-Institut für Molekulare Zellbiologie und Genetik in Dresden ist es im Labor erstmals gelungen, die Gene des HI-Virus wieder aus menschlichen Zellen herauszuschneiden. Dazu haben sie ein spezielles Enzym entwickelt, berichten die Wissenschaftler im Journal «Science» (Bd. 316, S. 1912).

Bisher galt eine Infektion mit HIV (Humanes Immunschwäche-Virus) als unumkehrbar. Der Erreger gehört zu den Retroviren, die ihre Erbsubstanz fest in die DNA (Desoxyribonukleinsäure) der infizierten menschlichen Zellen einfügen. Haubers Angaben zufolge besteht jetzt die vorsichtige Hoffnung, innerhalb von zehn Jahren eine Therapie für Menschen zu entwickeln. Als nächster Schritt stehen dreijährige Tierversuche mit Mäusen auf dem Programm. Anschließend müssten umfangreiche Patientenstudien in Hamburg begonnen werden. Ein Erfolg sei nicht garantiert, aber: «Ich bin von Grund auf Optimist», sagt Hauber. Der Virologe Alexander Kekulé von der Universität Halle ist da weniger zuversichtlich. In einem Interview mit Zeit Online warnt er vor zu viel Euphorie.

Die Wissenschaftler nutzten für ihre Arbeit eine Eigenschaft bestimmter Enzyme, Rekombinasen genannt. Wie eine Schere durchschneiden solche Proteine den DNA-Strang an bestimmten Stellen und setzen ihn neu zusammen. Eine Rekombinase erkennt dabei jeweils eine Abfolge in den Bausteinen der DNA - und setzt genau dort an. Die Erbsubstanz des HI-Virus ist an ihrem beiden Enden von zwei identischen, genau bekannten Sequenzen eingegrenzt, die sich auch bei Mutationen kaum verändern. An diesen Endstellen setzen Frank Buchholz und seine Kollegen in Dresden daher ihre molekulare Schere an.

Die natürlich vorkommende Rekombinase namens Cre erkennt eine Gensequenz, die dem HIV-Erbgut bereits ähnlich ist. Um sie für den gewünschten neuen Zweck anzupassen, musste das Enzym in einer über 120 Rekombinase-Generationen dauernden Evolution verändert werden. So gelang es den Molekularbiologen, aus der Rekombinase Cre die verwandte Rekombinase Tre zu «züchten». Diese greift exakt die Endsequenzen des HI-Virus an. «Das ausgeschnittene Erbgut wird dann von der Zelle abgebaut», sagt Hauber. «Der Zelle geht es wieder gut.»

Sollte die Methode zu einer Therapie entwickelt werden können, wäre eine - wenngleich aufwendige - Behandlung möglich. Nach Haubers Angaben müssten aus dem Blut der Patienten Stammzellen gewonnen und im Labor von den Viren befreit werden. Die so behandelten Zellen könnten nach der Rückübertragung auf den Patienten für eine Regeneration seines Immunsystems sorgen. Obwohl auf diese Weise wahrscheinlich nicht alle HI-Viren aus dem Körper entfernt werden könnten, erwartet Hauber einen so starken Rückgang der Virenzahl, so dass die Infektion unter Kontrolle bleibt. «Das ist High-Tech-Medizin, die kann man nicht in Pillenform verabreichen.» Sollten sich bei Mutationen des HI-Virus auch dessen Endsequenzen verändern, könnten auch die Rekombinasen schnell angepasst werden, ergänzte Buchholz. Man verfüge dann über eine ganze Reihe verschiedener Enzyme, die schnell neu kombiniert oder weiterentwickelt werden können.