Ernst-Schering-Preis : Der Zufall ebnete Aids den Weg

HIV macht bereits seit 100 Jahren Menschen krank. Frank Kirchhoff erforscht, warum es dabei so erfolgreich war. Dafür wurde er am Montag mit dem Ernst-Schering-Preis ausgezeichnet.

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Schimpansengruppe
Tierische Vielfalt. Etwa 40 Affenarten haben ihre eigene Version von Immunschwächeviren. Der Vorläufer der weltweit kursierenden...Foto: AFP

Er schien wie die Spinne im Netz zu sitzen. Alle 30 Aids-Fälle, die die amerikanische Seuchenbehörde CDC 1984 untersuchte, führten letztlich zu ihm: Gaetan Dugas. Der attraktive, rücksichtslose Flugbegleiter machte keinen Hehl daraus, dass es ihm egal war, wen er angesteckt hatte oder wen er noch anstecken würde. Die CDC bezeichnete ihn als „Patient 0“. In der Presse entstand bald der Eindruck, ein einzelner Mensch hätte die neue Seuche in die Welt gesetzt.

Aber es begann nicht mit ihm. Es begann nicht einmal Ende der 1960er Jahre, als die ersten Patienten in den USA krank wurden. Das humane Immunschwächevirus HIV gibt es seit 100 Jahren. „Wir wissen mittlerweile, dass die HIV-Variante, die die globale Seuche verursacht, um 1908 in Zentralafrika von Schimpansen auf den Menschen übergesprungen ist“, sagt Frank Kirchhoff, Virusforscher am Uniklinikum Ulm. Und es war nicht das einzige Mal, dass es zu einer solchen Übertragung kam.

HIV ist nicht gleich HIV. Forscher teilen die heute kreisenden Viren in HIV-1 und HIV-2 ein. Als wirklich weltumspannend gilt HIV-1. Und auch in dieser Gruppe sind nicht alle Viren gleich: Die Untergruppe M verursacht etwa 90 Prozent aller Infektionen, O etwa 10 000. N wurde bei 17 Patienten nachgewiesen, P bei gerade einmal zwei. Jeder der Buchstaben steht für den Sprung eines Tiervirus auf den Menschen – unabhängig voneinander. M hat es vor etwa 100 Jahren geschafft, O vermutlich auch, N steckt möglicherweise erst seit den 1970er Jahren Menschen an. Für P kann es noch niemand sagen. M und N stammen von Schimpansen, O und P dagegen von Gorillas.

In Kinshasa fanden Aidsforscher einen Schatz

„Als HIV-1 M auf anderen Kontinenten ankam, war es in Afrika vermutlich bereits weit verbreitet“, sagt Kirchhoff. In einem Krankenhaus in Kinshasa, Kongo, fanden Forscher ein Röhrchen mit altem Blut und eine in Paraffin eingebettete Gewebeprobe aus den späten 1950er Jahren. Beide waren mit HIV-1 M infiziert. Weder die beiden Patienten noch ihre Ärzte ahnten, woran die Männer litten. Zu viele andere Infektionskrankheiten gingen um, außerdem schwächte auch Hunger das Immunsystem. Eine neue Krankheit mit diffusen Symptomen fiel da nicht auf. Für Aidsforscher waren die beiden Proben ein Schatz. Eine Erbgutanalyse half ihnen bei der Schätzung, wie lange das Virus bereits Menschen krank machte. Ihr Ergebnis: seit Anfang des 20. Jahrhunderts.

Doch was macht HIV-1 M anders als seine Vorgänger und Nachfolger? Etwa 40 Affenarten, darunter die Menschenaffen, haben ihre eigene Version des Immunschwächevirus namens SIV (simianes Immundefizienz-Virus). Sie wurden zu allen Zeiten gejagt, geschlachtet und verspeist. Warum war gerade dieses Virus derart erfolgreich? Es war zur richtigen Zeit am richtigen Ort, sagen die einen. Die Kolonialherren teilten Schwarzafrika gerade unter sich auf, neue Straßen wurden gebaut, die Städte lockten nun auch Menschen aus entlegenen Dörfern an, die Bevölkerungsdichte stieg. „Kollegen konnten nachweisen, dass sich das Virus erst entlang der großen Straßen verbreitet hat – also dort, wo Lastwagenfahrer ungeschützten Sex mit Prostituierten hatten“, sagt Kirchhoff. Waren sie zusätzlich mit anderen Geschlechtskrankheiten infiziert, hatte HIV noch leichteres Spiel.

Kirchhoff interessiert sich für die molekularen Details; schließlich sind die menschlichen Zellen Viren wie HIV nicht hilflos ausgeliefert. Selbst wenn eine Zelle gezwungen wird, Viruspartikel zu produzieren, kann sie sie mithilfe des Eiweißes Tetherin auf ihrer Oberfläche festhalten. Der Klebstoff verhindert, dass die Partikel sich frei bewegen können und neue Zellen infizieren.

Das Virus kann die Fessel kappen

„Für HIV-1 M ist das kein Hindernis“, sagt Kirchhoff. Er konnte mit seiner Arbeitsgruppe zeigen, dass diese Untergruppe – anders als die seltenen Formen von HIV-1 – eine Waffe gegen Tetherin entwickelt hat. Mithilfe ihres Eiweißes Vpu schneiden sie die molekulare Fessel durch. „Wir glauben, dass Tetherin normalerweise verhindert, dass viele Viruspartikel in die Genitalflüssigkeiten gelangen und die Infektion dann schwerer übertragbar ist“, sagt Kirchhoff. Beweisen kann er es nicht. „Wie wichtig das für die Ausbreitung war, bleibt Spekulation.“ Eine Ausnahme sind außerdem die Viren der Gruppe N. Sie können Tetherin genauso gut ausschalten wie HIV-1 M. „Möglicherweise beobachten wir gerade, wie sich diese Virus-Variante an den Menschen anpasst“, sagt Kirchhoff.

Auch die Anpassung im Tierreich ist nicht immer perfekt. Von drei der 40 Affenarten, die sich mit eigenen SIV-Varianten infizieren, weiß man, dass sie gut mit dem Virus leben können. Schimpansen gehören nicht dazu. Sie haben sich das Virus ähnlich geholt wie der Mensch: Sie jagen und fressen andere Affen. Irgendwann haben sich in einer Schimpansenzelle die Virusvarianten von Meerkatzen und Mangaben vermischt. Der neu entstandene Viren-Mix konnte in der Zelle gut überleben, er passte sich an und wurde zum HIV-1-M-Vorgänger. „Bei Schimpansen dauert es aber länger, bis die Krankheit ausbricht“, sagt Kirchhoff.

Ein Schweizer Taschenmesser für Immunschwächeviren

Der Sprung von Menschenaffen auf Menschen war nicht weit. Trotzdem brauchte das Virus abermals neue Strategien. Vpu bekam nun die Aufgabe, den Klebstoff Tetherin zu lösen. Auch das Virus-Eiweiß Nef wurde umprogrammiert. Normalerweise ist es eine Art Schweizer Taschenmesser für Immunschwächeviren: Es macht infizierte Zellen weniger gut erkennbar für das Immunsystem und erhöht die Infektiösität. Bei HIV-1 M jedoch beruhigt Nef nicht die Helferzellen des Immunsystems, die von den Viren befallen sind. Im Gegenteil: Es kurbelt sie an, fand Kirchhoffs Team. „So produzieren sie einerseits in kürzerer Zeit mehr Viren“, sagt Kirchhoff. Andererseits ist irgendwann das Immunsystem erschöpft. Die hyperaktiven Abwehrzellen sterben ab. „Bei Affen, die nicht krank werden, gibt es diese Übersteuerung des Immunsystems nicht.“

Das Wissen um die Verteidigungsmechanismen der Zelle – und die Strategien von SIV/HIV, diese zu umgehen – hilft, die Gefahr weiterer Übertragungen von SIV vom Affen auf den Menschen einzuschätzen, sagt Kirchhoff. Gleichzeitig erforscht sein Team, wie man die Verteidigungslinien der Zellen stärken kann. „Wir versuchen außerdem, mit Hemmstoffen die schädlichen Entzündungen zu unterbinden, die den Ausbruch der Krankheit vorantreiben“, sagt er. „Das gelingt bisher nicht gut genug.“

Ernst-Schering-Preis 2013

Der Virologe Frank Kirchhoff bekam am gestrigen Montag den mit 50 000 Euro dotierten Ernst-Schering-Preis verliehen. Kirchhoff erforscht, wie sich das Aidsvirus HIV an den Menschen angepasst hat.

Geehrt. Der Ernst-Schering-Preisträger Frank Kirchhoff.
Geehrt. Der Ernst-Schering-Preisträger Frank Kirchhoff.Foto: DFG

Kirchhoff promovierte am Deutschen Primatenzentrum in Göttingen. Nach Stationen an den Universitäten Harvard in den USA und Erlangen-Nürnberg wurde er Direktor des Instituts für Molekulare Virologie am Universitätsklinikum Ulm. Seine Forschung wurde bereits mehrfach ausgezeichnet, unter anderem 2009 mit dem Gottfried-Wilhelm-Leibniz-Preis der Deutschen Forschungsgemeinschaft. 2012 bekam er vom Europäischen Forschungsrat einen Advanced Grant (Fördermittel) in Höhe von zwei Millionen Euro.

Am heutigen Dienstag, 16 Uhr, hält der Preisträger auf Englisch einen öffentlichen Vortrag zum Thema „Crossing the barriers: viral adaptations facilitating the AIDS pandemic“. Festsaal der Humboldt Graduate School, Luisenstraße 56, Berlin.

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