Freitag, 09. Dezember 2016


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HI-Viren müssen draußen bleiben: Molekulare Schere schneidet "Türgriff" ab

Mögliche HIV-Therapie in der Entwicklung

(lifePR) (Hamburg, ) Sie entfernen den „Türgriff“ und verwehren so AIDS-verursachenden HI-Viren den Eintritt in die Zelle: Forscher des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf (UKE) haben eine molekulare Schere entwickelt, mit der sich das Gen für einen Rezeptor, den HI-Viren für die Infektion menschlicher Immunzellen benötigen, gezielt zerschneiden lässt. Bei der Gen-Schere handelt es sich um eine „Designer-Nuklease der zweiten Generation“, die effektiver arbeitet als die bislang in der Forschung verwendeten Enzyme. „In den Versuchen klappte das Herausschneiden bei mehr als der Hälfte der Zellen“, sagt Prof. Dr. Boris Fehse aus der Interdisziplinäre Klinik und Poliklinik für Stammzelltransplantation des UKE. Profitieren könnten HIV-Infizierte von dieser Form der somatischen Gentherapie, bei der ihnen Immunzellen entnommen und nach Behandlung wieder verabreicht werden, im besten Fall in einigen Jahren – weitere positive Ergebnisse in den folgenden Studien vorausgesetzt.

„Sollten auch die laufenden präklinischen Studien die Sicherheit des Ansatzes bestätigen, sehen wir angesichts der hohen Effizienz, der größeren Präzision im Vergleich zu den Designer-Nukleasen der ersten Generation und der relativ einfachen praktischen Anwendung ein hohes Potential für eine baldige klinische Testung“, sagt Prof. Fehse, Leiter der Forschungsabteilung Zell- und Gentherapie. Die Viren am Eintritt in die Zelle zu hindern, sei eine der vielversprechendsten Strategien in der AIDS-Forschung. Denn das Humane Immundefizienz-Virus (HIV) benötigt Moleküle auf der Oberfläche von Immunzellen (genauer: den T- Helferzellen) als Eintrittspforte. „Bei der initialen Infektion ist dabei unter anderem der so genannte Chemokin-Rezeptor CCR5 als Ko-Rezeptor essentiell.“ Kurz: Fehlt CCR5 auf der Oberfläche einer T-Helferzelle, können die HI-Viren nicht andocken und die Zelle infizieren. „Wir konnten nun in Kooperation mit dem Heinrich-Pette-Institut hier in Hamburg zeigen, dass die genetische Veränderung der T-Helferzellen mit unserem neuen Enzym einen effizienten Schutz vor Laborstämmen des HI-Virus bietet.“

Weniger Nebenwirkungen dank Boten-RNA

Wie der Forschungsgruppenleiter und seine Mitarbeiterin Dr. Ulrike Mock als Erstautorin in dieser Woche in der Online-Ausgabe der Fachzeitschrift „Nucleic Acids Research“ schreiben, führt das von Ihnen entwickelte und „CCR5-Uco“ genannte Schneide-Enzym in mehr als 50 Prozent der T-Zellen zu einer Zerstörung des CCR5-Gens (ein so genannter Gen-Knockout). Um die molekularen Scheren in die T-Zellen zu bekommen, nutzen die Forscher eine synthetisch hergestellte Boten-RNA als Genfähre. „Der Einsatz einer Boten-RNA ist aus praktischer Sicht viel einfacher als der Gentransfer mithilfe von Viren“, erklärt Prof. Fehse. Die Boten-RNA sei innerhalb der Zelle viel kurzlebiger als ein Virus und werde schneller wieder abgebaut. So lasse sich das Risiko unerwünschter Nebenwirkungen verringern, da Gefahr besteht, dass das Schneide-Enzym nach Erledigung seiner therapeutischen Aufgabe noch weitere Gene angreift.

Zufallsentdeckung: der „Berlin-Patient“

Dass die nachträgliche Beseitigung des CCR5-Rezeptors HIV-Infizierte tatsächlich heilen kann, wurde durch Zufall entdeckt: In Nordeuropa und Nordamerika haben ca. ein Prozent der Menschen wegen eines Gendefekts kein CCR5 auf ihren Immunzellen. Sie sind daher nahezu vollständig vor einer HIV-Infektion geschützt. Ein inzwischen in der Fachwelt als „Berlin-Patient“ berühmt gewordener Mann verdankt diesem Umstand seine Heilung – als weltweit bislang einzigem HIV-Infizierten. Er erkrankte an Leukämie und wurde mit einer Stammzelltransplantation behandelt. Der Spender hatte den in diesem Fall vorteilhaften Gendefekt, der mit dem Knochenmarkstammzellen auch auf den Empfänger übertragen wurde.

Literatur:

U. Mock et. al. mRNA transfection of a novel TAL effector nuclease (TALEN) facilitates efficient knockout of HIV co-receptor CCR51, Nucleic Acids Research, 2015 1 (DOI: 10.1093/nar/gkv469)

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