Mainz – In einem gemeinsamen Forschungsprojekt haben Wissenschaftler aus vier europäischen Ländern neue Erkenntnisse über die HIV-Infektion gewonnen und damit aufgezeigt, in welche Richtung die Entwicklung eines Impfstoffs gegen die Immunschwäche künftig gehen könnte. “Wir haben zusammen mit unseren Kollegen aus Großbritannien, Frankreich und Dänemark entdeckt, wie die HIV-infizierte Zelle diese ganz spezifischen Andockstationen herstellt, an denen das menschliche Immunsystem ankoppeln kann, um sich gegen den Eindringling zu wehren”, erklären Dr. Stefan Tenzer und Univ.-Prof. Dr. Hansjörg Schild von der Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz. Die Arbeit wurde nun von dem Fachjournal /Nature Immunology/ online veröffentlicht.
Die Wissenschaftler haben bei ihren Untersuchungen die Proteinfragmente von infizierten Zellen unter die Lupe genommen, die von den Abwehrzellen des Körpers besonders gut erkannt werden. Diese Bereiche, Epitope genannt, spielen eine ganz wesentliche Rolle bei der Bekämpfung der Erkrankung, sei es durch körpereigene Abwehrkräfte, sei es mit Hilfe von Impfungen. Doch gerade bei der HIV-Infektion war bislang nicht bekannt, nach welchen Regeln die Epitope in der erkrankten Zelle hergestellt werden und wie Mutationen im Virus diese Vorgänge beeinflussen. “Wenn man dies kennt, kann die Immunisierung verbessert werden”, erklären Tenzer und Schild.
Schild, Leiter des Instituts für Immunologie, hat mit seinen Forscherkollegen drei Schritte ausgemacht, wie die Epitope genau produziert werden. Im ersten Schritt werden Virusproteine von Enzymen zerstört und in kleinere Einheiten, Peptide, zerlegt. Dann werden zweitens diese Bruchstücke in der Zelle abtransportiert. Zu guter Letzt kommt es zu einer Interaktion zwischen den Peptiden und einem Proteinkomplex, der auf der Oberfläche fast aller Zellen sitzt und der unter anderem dafür zuständig ist, die Virus-Peptide den Abwehrzellen zu präsentieren. Die Peptidfragmente alleine würden von den zytotoxischen T-Zellen, landläufig auch T-Killerzellen genannt, nicht erkannt werden.
“Wir verstehen jetzt besser, wie Immundominanz, das heißt die bevorzugte Erkennung bestimmter Bereiche des Virus durch das Immunsystem, zustande kommt”, so Tenzer. Mit am wichtigsten, auch das haben die Forscher herausgefunden, ist dabei der erste Schritt. “Wenn wir wissen, nach welchen Regeln die Peptide hergestellt werden, dann können diese Regeln auch für die Herstellung von Vakzinen angewendet werden.” Das heißt, unter Umständen ist es sinnvoll, Impfstoffe nicht aus ganzen Proteinen herzustellen, sondern nur aus den kleineren Peptiden. Sogenannte epitopbasierte Vakzine würden den Wildtyp und Mutationen der Viren enthalten, damit eine effiziente Aktivierung von zytotoxischen T-Zellen erfolgen kann. Kommt es dann später tatsächlich zu einer Infektion mit HIV, wäre das Abwehrsystem darauf optimal vorbereitet.
Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation WHO waren 2007 schätzungsweise 33 Millionen Menschen an Aids erkrankt. Zwei Millionen sind 2007 an der Immunschwäche gestorben. In Deutschland ist die Zahl der Aids-Toten zuletzt gesunken. Jedoch ist die Anzahl der Neuinfektionen zwischen 2000 und 2006 gestiegen, hat sich seitdem aber stabilisiert. Die Erkrankung kann medikamentös behandelt werden, um ihr Fortschreiten zu verlangsamen. Ein Impfstoff ist jedoch noch nicht in Sicht.
Außer den Wissenschaftlern vom Institut für Immunologie der Mainzer Universitätsmedizin waren an der Studie sieben Forschergruppen aus Oxford, Paris und Kopenhagen beteiligt, darunter mit Andrew McMichael einer der renommiertesten Aids-Forscher in Großbritannien.
Originalveröffentlichung:
Antigen processing determines HIV-specific CTL immunodominance
Stefan Tenzer, Edmund Wee, Anne Burgevin, Guillaume Stewart-Jones, Lone Friis, Kasper Lamberth, Chih-hao Chang, Mikkel Harndahl, Mirjana Weimershaus, Jan Gerstoft, Nadja Akkad, Paul Klenerman, Lars Fugger, E. Yvonne Jones, Andrew J. McMichael, Søren Buus, Hansjörg Schild, Peter van Endert, Astrid K.N. Iversen
Nature Immunology, Online-Veröffentlichung vom 3. Mai 2009,
doi 10.1038/ni.1728