Vor mehr als 30 Jahren entdeckten Forscher ein Virus, an dessen Folgen bis heute Millionen Menschen gestorben sind: HIV, Erreger der Immunschwäche Aids. Seit jeher läuft die Suche nach einem wirksamen Schutz vor einer Ansteckung. Nun haben Wissenschaftler einen neuen Ansatz vorgestellt: Das Team hat in Zell- und Tierversuchen erfolgreich ein Eiweiß-Molekül getestet, das gezielt an zwei Stellen an die Viren bindet und so eine Infektion verhindert (Gardner et. al., 2015). 

Das Protein habe gleich mehrere Varianten des Aids-Erregers neutralisiert und Makaken so monatelang vor einer Infektion geschützt, wie das Team im Magazin Nature schreibt. Grob lassen sich die Viren in zwei Typen – HIV1 und HIV2 – einteilen, die wiederum splitten sich in Gruppen samt Untergruppen. Gleich mehrere HIV-1-Varianten stellten für das Protein kein Problem dar. Damit habe das Molekül sogar besser gewirkt als breit neutralisierende Antikörper. Die galten für die Impfstoffentwicklung unter Aids-Forschern zuletzt als besonders vielversprechend.

Das liegt vor allem an der Wandelbarkeit des Erregers. Nachdem sie in einen Organismus eingedrungen sind, binden HI-Viren an die Oberfläche ihrer Wirtszellen. Erst danach können sie die Zellen infizieren und die eigene Vermehrung in Gang setzen. Derlei Attacke auf die Gesundheit zu verhindern, ist Aufgabe des Immunsystems. Antikörper der körpereigenen Abwehr versuchen dazu, an die Viren anzudocken, sie in ihrer Funktion einzuschränken und damit unschädlich zu machen. Allerdings ändert das HI-Virus ständig seine Gestalt, der auf den Erreger vermeintlich vorbereitete Antikörper kann sich nicht mehr binden.

Hier waren die breit neutralisierenden Antikörper ins Spiel gekommen. Wie Laborstudien zeigten, richteten sie sich gezielt gegen Strukturen auf der Virusoberfläche, die sich nur bedingt wandeln. Das hat sie zu einer effektiveren Waffe gemacht als alle anderen bekannten Antikörper. Doch auch sie wirken nicht gegen alle HIV-Typen.

Das neue Protein hemmt die Vermehrung

Die Forscher um Matthew Gardner vom Scripps Research Institute in Florida haben nun ein Protein namens eCD4-Ig hergestellt, das zwei wichtige Andockstellen für die HI-Viren auf den Wirtszellen imitiert, den CD4+-Rezeptor und den CCR5-Korezeptor. Die dazu passenden Bindungsstellen auf der Virusoberfläche gehören zu den am wenigsten wandelbaren Strukturen der Viren.

In Zellversuchen zeigten die Wissenschaftler zunächst, dass das Protein die Vermehrung der Viren hemmt. Es schützte vor allen getesteten HIV-1-Varianten, auch solchen, gegen die breit neutralisierende Antikörper wirkungslos sind, berichten die Forscher. Das Protein kurbelte darüber hinaus sehr wirkungsvoll die körpereigene Bekämpfung der HI-Viren an.

Nach den vielversprechenden Ergebnissen erprobten Gardner und Kollegen das eCD4-Ig-Protein daraufhin im Tierexperiment. Die vier Versuchs-Makaken plus Kontrolltiere – diese bekamen das Protein nicht – wurden über mehrere Wochen gezielt einem HI-Virus ausgesetzt. Während alle Kontrolltiere sich nach und nach infizierten, konnten die Wissenschaftler bei den Versuchstieren 34 Wochen lang keine Infektion nachweisen. Das Fazit der Forscher: Obwohl es noch zahlreiche Herausforderungen gäbe, könnte eCD4-Ig einen effektiven, lang anhaltenden und nahezu universellen Schutz vor einer HIV-1-Infektion bieten.

Außenstehende loben den "sehr eleganten" Ansatz

Die Zahl der Versuchstiere sei bisher nur sehr gering, betont hingegen die Immunforscherin Nancy Haigwood von der Health & Science University in Oregon die Arbeit ihrer Kollegen (Haigwood, 2015). Zudem hätten die Forscher die HI-Viren gespritzt. Das sei zwar der strengste Test für Wirksamkeit und Schutzwirkung, spiegele aber nicht den häufigsten natürlichen Infektionsweg über die Schleimhäute wieder. Somit sei unklar, ob das Protein auch dort wirke.

Die Herstellung eines Proteins, das gleich zwei Andockstellen nachahmen kann, sei ein "sehr eleganter" Ansatz auf der Suche nach einer HIV-Impfung, sagt Frank Kirchhoff, Virologe und HIV-Forscher am Universitätsklinikum Ulm. Proteine, die jeweils nur das CD4-Protein oder den CCR5-Korezeptor nachahmen, hätten sich als ineffektiv erwiesen.

Es sei eine "sinnvolle Strategie, keinen klassischen Impfstoff zu entwickeln, sondern über Vektoren Antikörper oder eben andere Moleküle wie dieses Fusionsprotein im Körper herzustellen", sagt Kirchhoff weiter. Wie sicher der Ansatz ist, müsse allerdings noch weiter untersucht werden.