Weltneuheit: Forscher entfernen HIV vollständig von Mäusen
Könnte eine Heilung für HIV in Sicht sein? Neue Forschungen haben gezeigt, wie eine Sequenz von zwei Behandlungen das Virus in Mäusen vollständig entfernen kann.
Die erste Behandlung ist eine langwirksame Form der antiretroviralen Therapie mit langsamer Wirkstofffreisetzung (LASER).
Die zweite Behandlung beinhaltet die Entfernung von viraler DNA unter Verwendung eines Gen-Editing-Tools namens CRISPR-Cas9.
In einem neueren Naturkommunikation In diesem Artikel beschreiben die Forscher, wie sie den zweistufigen Ansatz in einem Mausmodell für menschliches HIV getestet haben.
Von den Mäusen, die eine antiretrovirale LASER-Therapie gefolgt von einer Geneditierung erhielten, wurde das „Virus bei bis zu einem Drittel der infizierten Tiere aus Zell- und Gewebereservoirs eliminiert“, so die Autoren.
Im Gegensatz dazu führte die Behandlung von Mäusen entweder mit einer antiretroviralen LASER-Therapie oder mit einer Geneditierung - aber nicht mit beiden - "bei 100% der behandelten infizierten Tiere zu einem Virusrückprall".
"Die große Botschaft dieser Arbeit", sagt der Co-Senior-Studienautor Kamel Khalili, Ph.D., von der Lewis Katz School of Medicine (LKSOM) an der Temple University in Philadelphia, PA, "ist, dass beide CRISPR-Cas9 benötigt werden." und Virussuppression durch eine Methode wie LASER (antiretrovirale Therapie), die zusammen verabreicht wird, um eine Heilung für die HIV-Infektion zu erreichen. “
Khalili ist Professor an der Abteilung für Neurowissenschaften der LKSOM und deren Lehrstuhl. Er ist außerdem Direktor des LKSOM-Zentrums für Neurovirologie und des umfassenden NeuroAIDS-Zentrums.
HIV kann sich in einem Ruhezustand verstecken
Nach den jüngsten Zahlen von UNAIDS lebten 2017 weltweit 36,9 Millionen Menschen mit HIV. Im selben Jahr erkrankten rund 1,8 Millionen an dem Virus.
HIV breitet sich aus, wenn eine Person mit infizierten Körperflüssigkeiten einer anderen Person in Kontakt kommt. Es schwächt das Immunsystem zunehmend, indem es Zellen angreift, die sich gegen Infektionen verteidigen, und sich in ihnen repliziert.
Menschen mit HIV, die keine Behandlung erhalten, haben ein hohes Risiko, an AIDS zu erkranken, einem fortgeschrittenen Zustand der Schädigung des Immunsystems. Menschen mit AIDS überleben in der Regel nicht länger als 3 Jahre ohne Behandlung.
HIV greift CD4- oder T-Helferzellen an, bei denen es sich um eine Art weißer Blutkörperchen handelt, die die Immunantwort auf eine Infektion regulieren.
Das Virus fusioniert mit der T-Helferzelle, übernimmt ihre DNA und zwingt die Zelle, Kopien von HIV anzufertigen. Wenn die Kopien fertig sind, gibt die Zelle sie in den Blutkreislauf ab. Von diesem Punkt an können sie weitere Zellen infizieren und den Prozess erneut starten.
Eine antiretrovirale Therapie kann HIV stoppen, nicht töten
Die antiretrovirale Therapie ist eine Kombination von Medikamenten, die das Fortschreiten von HIV stoppen, indem sie auf verschiedene Stadien des Viruslebenszyklus abzielen.
Viele Menschen mit HIV, die eine antiretrovirale Therapie erhalten und sich an ihr Behandlungsschema halten, können mit einem langen Leben bei guter Gesundheit rechnen. Die antiretrovirale Therapie befreit den Körper jedoch nicht von HIV, so dass die Menschen die Medikamente weiterhin einnehmen müssen, um die Entwicklung von AIDS zu verhindern.
Wenn eine Person die antiretrovirale Therapie abbricht, kann HIV wieder aufflammen und seinen Lebenszyklus fortsetzen. Dies liegt daran, dass das Virus sein genetisches Material in die Genome der von ihm infizierten Immunzellen einfügt. Diese Fähigkeit ermöglicht es HIV, sich ruhig an einem Ort zu verstecken, den eine antiretrovirale Therapie nicht erreichen kann.
In einer Studie aus dem Jahr 2017 beschrieben Prof. Khalili und sein Team, wie sie die CRISPR-Cas9-Geneditierung verwendeten, um HIV-genetisches Material aus der DNA infizierter Zellen zu entfernen und die Viruslast massiv zu reduzieren. Wie bei der antiretroviralen Therapie werden bei der Geneditierung allein jedoch nicht alle Spuren von HIV vollständig entfernt.
Ihre neue Studie beschreibt, wie die antiretrovirale Therapie von LASER auf HIV in seinen „Virusschutzgebieten“ abzielt und es mit Medikamenten füttert, die die Replikationsfähigkeit des Virus unterdrücken.
Die LASER-Therapie verschafft Zeit für die Bearbeitung von Genen
Die antiretrovirale Therapie mit LASER unterscheidet sich von der konventionellen antiretroviralen Therapie dadurch, dass die Arzneimittel eine andere Chemie aufweisen, weniger Dosen erfordern und länger halten.
Antiretrovirale Therapiemedikamente von LASER bestehen aus Nanokristallen, die schnell in Gewebe mit ruhendem HIV gelangen können. In HIV-betroffenen Zellen können die Nanokristalle über mehrere Wochen hinweg langsam ihre Nutzlast freisetzen.
Prof. Khalili erklärt, dass der Zweck der neuen Studie darin bestand, "herauszufinden, ob LASER [antiretrovirale Therapie] die HIV-Replikation lange genug unterdrücken kann, damit CRISPR-Cas9 Zellen vollständig von viraler DNA befreit".
Sie testeten den Ansatz an Mäusen mit menschlichen T-Zellen, die sich leicht mit HIV infizieren konnten und bei denen das Virus nach einer unterbrochenen antiretroviralen Therapie inaktiv wurde.
Das Team behandelte die Mäuse mit einer antiretroviralen LASER-Therapie, gefolgt von CRISPR-Cas9, und untersuchte dann ihre HIV-Viruslast. Verschiedene Tests ergaben bei etwa einem Drittel der Tiere keine Spur von HIV-DNA.
"Unsere Studie zeigt, dass eine Behandlung zur Unterdrückung der HIV-Replikation und der Gen-Editing-Therapie bei sequentieller Gabe HIV aus Zellen und Organen infizierter Tiere eliminieren kann", schließt Prof. Khalili.
"Wir haben jetzt einen klaren Weg, um innerhalb des Jahres mit Studien an nichtmenschlichen Primaten und möglicherweise mit klinischen Studien an menschlichen Patienten fortzufahren."
Prof. Kamel Khalili
