Aids : Das gefesselte Virus

Aids-Forscher untersuchen ein Eiweiß, das Immunschwächeviren an der Ausbreitung hindert.

Kai Kupferschmidt
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Tetherin heißt das Eiweiß, das gegenwärtig weltweit die Aufmerksamkeit der Aids-Forscher erregt. „Seit das Molekül im Januar 2008 in menschlichen Zellen entdeckt wurde, ist die Forschung regelrecht explodiert“, sagt der Virologe Greg Towers vom University College London. Das englische Wort „tether“ bedeutet festbinden. Genau das tut Tetherin in menschlichen Zellen, die von dem Aids-Erreger HIV befallen sind. Das längliche Molekül hat an seinen Enden zwei Anker. Wahrscheinlich steckt einer in der Hülle der Zelle, der andere in der Hülle neuer Immunschwächeviren, die die Zelle verlassen wollen.

„Bisher dachte man, dass Viren Zellen leicht missbrauchen können, um sich zu vermehren“, sagt der Aids-Forscher Frank Kirchhoff von der Universität Ulm. „Aber die menschliche Zelle ist nicht so wehrlos, wie man glaubte.“ Denn auch wenn ein Virus eine Zelle infiziert hat und zahlreiche neue Viruspartikel entstanden sind, werden diese durch das Tetherin an der Zelloberfläche festgeklebt und können sich nicht so leicht im Körper verbreiten.

Die molekulare Virusfessel löst möglicherweise auch ein Rätsel um die Entstehung von HIV. Denn das Virus ist mindestens dreimal von Schimpansen oder Gorillas auf den Menschen übertragen worden. Dadurch sind beim Menschen drei unterschiedliche HIV-Gruppen entstanden: M, N und O.

Für den Menschen haben diese drei Gruppen ganz unterschiedliche Bedeutung: „An HIV-1 M sind etwa 30 Millionen Menschen erkrankt, mit O leben etwa 10 000 Menschen und für N gibt es weltweit überhaupt nur 20 Fälle, die je berichtet wurden“, erklärt Towers. Von einer Pandemie kann man also nur bei HIV-1 M sprechen. „Wenn es diese Gruppe nicht gäbe, dann wäre Aids nicht mehr als eine seltene tropische Krankheit“, sagt Towers.

Aber warum hat sich M so viel stärker ausgebreitet als die anderen HIV-Gruppen? Die Antwort könnte im Tetherin liegen. In einer Studie, die im November im Fachmagazin „Cell Host & Microbe“ erschienen ist, hat Kirchhoff gemeinsam mit Kollegen die Verbindung von HIV und Tetherin bei den verschiedenen HIV-Gruppen untersucht. Das Ergebnis: HIV-M kann Tetherin besonders erfolgreich außer Kraft setzen. Es kann die zellulären Ketten gewissermaßen sprengen.

„Direkt nach der Übertragung vom Schimpansen auf den Menschen war das Virus nicht in der Lage, Tetherin auszuschalten“, sagt Kirchhoff. Um zu einem weltweit gefürchteten Virus aufzusteigen, musste HIV sich also verändern. Bei dem Erreger der M-Gruppe entwickelte sich ein Eiweiß namens Vpu zur Waffe gegen das Tetherin. Es hält die Fessel aus den Bereichen der Zelle fern, wo neue Viren entstehen. Bei HIV-1 O ist Vpu dagegen kaum in der Lage, die zellulären Ketten zu lösen. Für das äußerst seltene N ist die Lage nicht so klar. „Wir hatten nur Proben von drei Patienten zur Verfügung“, sagt Kirchhoff.

Die Vpu-Proteine von zweien dieser Viren konnten Tetherin nur schlecht ausschalten, das des dritten aber recht gut. „Es gibt sicher viele Gründe, die dazu beigetragen haben, dass nur die Viren der M-Gruppe eine Pandemie ausgelöst haben“, sagt Kirchhoff. „Aber dies ist das erste eindeutige Beispiel dafür, dass sich HIV-1 M besser an den Menschen angepasst hat als HIV-1 O oder N.“

Die Forscher hoffen, dass sie die neuen Erkenntnisse auch im Kampf gegen den Erreger nutzen können. „Wenn man Zellen anregen könnte, mehr Tetherin zu produzieren, dann könnte das reichen, um auch Gruppe-M-Viren festzuhalten“, sagt Kirchhoff.

Andere arbeiten bereits daran, künstliche Moleküle herzustellen, die Tetherin nachempfunden sind. So hat Paul Bieniasz von der Rockefeller-Universität in New York ein völlig anderes Eiweiß entworfen, das aber wie Tetherin funktioniert. Er berichtete darüber kürzlich im Fachblatt „Cell“. „Es geht nur um die Struktur“, sagt Kirchhoff. „Das ist, als würde man einen Hammer bauen. Da ist auch egal, was man für den Stiel nimmt. Er muss nur funktionieren.“

Die New Yorker Forscher zeigten, dass sie auch mit dem künstlichen Tetherin Viren an die Zelle binden konnten. „Das Geniale ist, dass ein Virus kaum gegen künstliches Tetherin resistent werden kann, denn diese Moleküle binden an die Virushülle – und die kann das Virus nicht weglassen“, sagt Kirchhoff. Sie wären außerdem breit wirksam. Denn der Mechanismus wirkt bei Ebolaviren genauso wie bei HIV oder Herpesviren.

Ob so ein Ansatz eines Tages wirklich in die Klinik kommt, ist unsicher. Für eine wirkliche Therapie müssten Forscher das Gen für ein künstliches Tetherin in die Zellen des Körpers einschleusen. Eine solche Gentherapie funktioniert bisher aber nur in wenigen Ausnahmefällen. Towers hält deswegen einen anderen Ansatz für vielversprechender: Vpu zu hemmen, das Eiweiß, das HIV nutzt, um sich vom Tetherin zu befreien. „Es suchen sicher schon viele Forscher nach so einem Stoff“, sagt Towers. „Das ist ein heißes Feld, in dem es im Moment zahlreiche Fortschritte gibt.“

Auch Kirchhoff glaubt, dass 2009 insgesamt ein erfolgreiches Jahr für die HIV-Forschung war. Er bemängelt aber, dass es in Deutschland kaum Mittel für Grundlagenforschung zu HIV gebe. „Geld sollte vor allem nach der Qualität der Projekte verteilt werden, nach wissenschaftlichen Kriterien. Zumindest auf europäischer Ebene passiert das nicht.“ Um seine eigene Finanzierung muss er sich allerdings keine Sorgen machen. Der Aidsforscher wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft und aus den USA gefördert. Außerdem hat er 2009 den mit zweieinhalb Millionen Euro dotierten Leibniz-Preis verliehen bekommen. Genug Geld, um weiter zu erforschen, wie der Körper versucht Viren zu fesseln – und warum er bei HIV scheitert.

Eher ernüchternd fällt im Rückblick das Ergebnis der Impfstoffstudie RV144 aus. Es klang nach einer Sensation, als die Studienleiter im September erste Ergebnisse bekannt gaben. Bei dem Großversuch in Thailand habe die neue Impfstoffkombination etwa ein Drittel der Probanden vor einer Infektion geschützt, hieß es.

Aber ein Blick auf die absoluten Zahlen war verräterisch. An der Studie hatten 16 402 Freiwillige teilgenommen. Drei Jahre später hatten sich 74 Nichtgeimpfte infiziert. In der geimpften Gruppe waren es 51. Der Unterschied war haarscharf an der Grenze zum Zufall.

Die vollständigen Zahlen, die im Oktober präsentiert wurden, ließen die Euphorie endgültig umschlagen: Nach strengen Regeln hätten fast 4000 Teilnehmer aus der Auswertung herausgerechnet werden müssen, die sich nicht genau an das Impfprotokoll gehalten hatten. Dadurch schrumpfte der Unterschied zwischen Geimpften und Ungeimpften so weit, dass es sich um ein Zufallsergebnis handeln könnte. „Wir wissen im Moment einfach nicht, wie wir gegen HIV impfen können, deswegen müssen wir zurück in die Grundlagenforschung“, sagt der Aids-Experte Towers. Die hat durchaus Erfolge vorzuweisen, wie das Beispiel Tetherin zeigt.

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