Ein internationales Forschungsteam könnte jetzt eines der grundlegenden Rätsel der Aids-Epidemie gelöst haben: Die Frage, warum das Immunsystem es nicht schafft, die HIV Infektion zu kontrollieren. Schuld ist offenbar, wie die Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift Nature berichten, ein molekularer Schalter in den T-Zellen, den das HIV Virus einfach auf „Aus“ stellt und so die Abwehrzellen lahm legt. In Laborversuchen gelang es jedoch, diese blockierten T-Killerzellen wieder zu reaktivieren.
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„Lange schon ist bekannt, dass Menschen mit HIV Infektion noch eine Menge HIV-spezifischer Immunzellen haben, von denen man annehmen würde, dass sie das Virus bekämpfen“, erklärt Bruce Walker, Hauptautor der Studie und Leiter des Partners AIDS Research Center (PARC) am Howard Hughes Medical Institute. „Aber das große Rätsel ist, warum diese Immunzellen zwar selbst bei Aids im späten Stadium noch in hoher Zahl vorhanden sind, aber das Virus offensichtlich nicht kontrollieren können.“ Einen ersten Hinweis dazu gaben Versuche an Mäusen, bei denen sich zeigte, dass die chronische Infektion die T-Zellen aktiv hemmte, indem sie das Zelltodprogramm PD-1 („Programmed Death-1“) aktivierte.
Forschung im „Epizentrum“ der Seuche
Um herauszufinden, ob dies auch beim Menschen der Fall ist und wie sich diese Hemmung möglicherweise aufheben lässt, untersuchte die Gruppe amerikanischer und südafrikanischer Wissenschaftler HIV-infizierte Patienten in der Kwazulu-Natal Region Südafrikas. Diese Region gilt als eines der „Epizentren“ der afrikanischen Aids-Epidemie. Mehr als ein Drittel der schwangeren Frauen sind hier HIV infiziert, in der Stadt Durban sind es sogar 50 Prozent.
Die Analyse der Blutproben ergab, dass bei 71 der HIV infizierten Patienten das Zelltodprogramm PD-1 tatsächlich aktiviert war. Dieser Effekt trat auch bei Patienten auf, die mit einem anderen Virus, dem Eppstein-Barr-Virus infiziert waren. Nach Ansicht der Forscher deutet dies darauf hin, dass die Aktivierung von PD-1 eine generelle Reaktion des Immunsystems auf eine virale Infektion sein könnte. Die Behandlung mit antiviralen Wirkstoffen senkte, so zeigten die Analysen, nicht nur die Virenfracht im Körper, sondern ließ auch die PD-1 Expression sinken. „Es wurde in dieser Untersuchung sehr klar, dass das Virus dieses hohe Niveau der PD-1 Expression verursacht hat und dass man diese tatsächlich verändern kann, indem man das virale Antigen mit Medikamenten beseitigt“, erklärt Walker.
Zelltodprogramm rückgängig gemacht
Hoffnungsvoll stimmt ein weiteres Ergebnis der Forschergruppe: In Laborversuchen konnten sie den PD-1 Stoffwechselweg blockieren und so die deaktivierten T-Killerzellen wieder funktionstüchtig machen. „Wir wollten feststellen, ob diese T-Zellen irreparabel geschädigt oder deprogrammiert worden waren“, so Walker. „Und wir haben festgestellt, dass sie funktionsfähig sind, sie waren nur ausgeschaltet.“
Nicht nur die T-Killerzellen, auch ein weiterer T-Zell Typ, die T-Helferzellen, profitierten von dieser PD-1 Blockade, wie der Forscher erklärt: „Das war das überraschendste Ergebnis, weil die Mehrheit der von uns untersuchten Patienten keine nachweisbaren Konzentrationen dieser HIV-spezifischen Zellen mehr hatten. Aber sobald wir den PD-1 Stoffwechselweg blockierten, hatten sie wieder 'tonnenweise' von ihnen.“
Baldige Anwendung möglich
Die Ergebnisse dieser Studie könnten sehr bald auch in eine Therapie einfließen. „Offensichtlich ist die große Frage, ob man diesen Stoffwechselweg bei HIV-Infizierten manipulieren kann, um die T-Zellen wieder anzuschalten. Wirkstoffe um PD-1 zu blockieren sind bereits für die Krebstherapie entwickelt worden, so dass diese Frage in der allernächsten Zukunft geklärt werden könnte“, so Walker. Er warnt jedoch vor Überoptimismus: „Allerdings müssen wir mit äußerster Vorsicht vorgehen, denn wenn man einen Kontrollschalter des Immunsystems wieder anschaltet, den der Körper ausgeschaltet hat, kann man schwere immunologische Probleme wie Autoimmunerkrankungen auslösen.“
Ideal wäre eine Strategie, die diesen Schalter nur in den T-Zellen wieder einschaltet, die für die Bekämpfung der HIV-Infektion entscheidend sind. Doch Techniken für einen solchen gezielten Ansatz existieren zurzeit noch nicht. Parallel erforschen die Wissenschaftler die Möglichkeit, PD-1-Messungen als diagnostische Hilfsmittel einzusetzen. „Im Moment zählen wir nur die Anzahl der T Helferzellen, um zu entscheiden, wann wir jemanden behandeln“, so der Forscher. „Aber wir sind froh über die Möglichkeit, PD-1 Messungen zusätzlich zu nutzen, die uns mehr über die Wahrscheinlichkeit eines Fortschreitens der Krankheit und des Bedarfs einer Behandlung verraten.“
(Howard Hughes Medical Institute, 23.08.2006 – NPO)
