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Sonntag, 28.05.2017
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Blutpeptid hilft gegen HIV

Entdeckung könnte zu neuen AIDS-Medikamenten führen

Einen bisher unbekannten natürlichen Wirkstoff im menschlichen Blut, der die Infektion von HIV-1, dem Haupterreger von AIDS, blockiert, hat ein deutsches Forscherteam entdeckt. Dieser Hemmstoff könnte HIV-1 Infizierten helfen, die Virusvermehrung zu kontrollieren und - weil es einen anderen Wirkmechanismus als gängige AIDS-Medikamente hat - zur Entwicklung einer neuen Klasse von Verbindungen zur Bekämpfung von AIDS führen.
HI-Virus an Zelle

HI-Virus an Zelle

Die Forscher aus Ulm und Hannover zeigten in ihrer Studie, dass ein natürlich vorkommendes 20 Aminosäurereste umfassendes Fragment eines in großen Mengen im Blut zirkulierenden Eiweißes - alpha-1-Antitrypsin - den Eintritt von HIV-1 in die Wirtszelle blockiert. Weiterhin fanden sie, dass einige wenige Aminosäureaustausche in der Sequenz dieses Peptides, so genanntes VIRIP (VIRus-Inhibitorisches-Peptid), die Wirksamkeit gegen HIV-1 um etwa das 100-fache steigern.

Aufgrund des neuartigen Wirkmechanismus blockieren VIRIP und seine Derivate auch HIV-1 Varianten, die gegen andere Hemmstoffe resistent sind. "Die ist ein großer Vorteil und macht VIRIP sehr interessant für die klinische Weiterentwicklung", sagt Professor Frank Kirchhoff vom Universitätsklinikum Ulm in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Cell.

Bisher 20 Millionen AIDS-Tote weltweit


Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation leben derzeit etwa 40 Millionen Menschen weltweit mit HIV/AIDS, davon mehr als zwei Millionen Kinder. Etwa 20 Millionen HIV-Infizierte sind seit Beginn der Pandemie an AIDS verstorben. Derzeit sind etwa 20 Medikamente zur Therapie von HIV/AIDS zugelassen. Allerdings gehören diese lediglich vier unterschiedlichen Kategorien an und die Entwicklung von Resistenzen gegenüber einem Medikament führt häufig dazu, dass auch andere Therapeutika der gleichen Kategorie unwirksam gegen HIV werden "Da die Häufigkeit multi-resistenter HIV-1 Varianten zumindest in den Industrieländern stark zunimmt, ist es sehr wichtig, weitere Klassen von Medikamenten zu entwickeln" berichtet der Erstautor der Arbeit, Professor Jan Münch.


Die Strategie der Forschergruppe zur Endeckung neuer Hemmstoffe basierte auf früheren Beobachtungen, die zeigten, dass im menschlichen Blut eine Vielzahl von Verbindungen vorhanden sind, die die Vermehrung von HIV-1 beeinflussen können. Professor Wolf-Georg Forssmann und seine Mitarbeiter aus Hannover haben sich darauf spezialisiert, aus tausenden Litern Hämofiltrat, welches bei der Blutdialyse von Patienten mit Nierenversagen in sehr großen Mengen anfällt, bioaktive Peptide zu isolieren. Die Untersuchung einer solchen "Peptidbank", die etwa 300 Fraktionen und mehr als eine Million unterschiedliche Peptide enthält, zeigte, dass eine Fraktion HIV-1 blockiert, ohne die Wirtszellen zu schädigen.

VIRIP als aktive Komponente


Weitere Untersuchungen der Forscher führten dann zur Identifizierung von VIRIP als aktive Komponente. Anschließen wurden mehr als 600 synthetische Varianten von VIRIP getestet und einige Formen identifiziert, welche die HIV-1 Infektion etwa 100-fach besser blockieren als das ursprüngliche Peptid.

Die Wissenschaftler um Münch fanden heraus, dass VIRIP das Virus durch einen neuartigen Mechanismus blockiert und an eine hoch konservierte Region im viralen Hüllprotein bindet, die als Fusionspeptid bezeichnet wird. Dieses wird beim Infektionsvorgang in der Zellmembran verankert und vermittelt dadurch den ersten direkten Kontakt zwischen Viruspartikel und Wirtszelle. VIRIP verhindert somit die Verschmelzung des Virus mit der Zielzelle und blockiert dadurch die HIV Infektion.

Da das Fusionspeptid im Vergleich zu anderen viralen Domänen Veränderungen kaum toleriert ist, sollte die Entwicklung von Resistenzen gegen VIRIP und seinen Derivate erschwert sein. Aufgrund der breiten antiretroviralen Aktivität und des neuartigen Wirkmechanismus könnte die klinische Weiterentwicklung dieses neu entdeckten Hemmstoffs die Therapieoptionen gegen HIV/AIDS verbessern.
(idw - Universität Ulm, 23.04.2007 - DLO)
 
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