Viraler HIV-Impfstoff bietet dauerhaften Schutz vor dem "Death Star"-Stamm
Härteste Belastungen durch gentherapeutisch inspirierten Ansatz besiegt
Unter den HIV-Forschern hat ein scheinbar unzerstörbarer HIV-ähnlicher Stamm den Spitznamen "Death Star" verdient. Das liegt an dem Ruf des Stammes, Hoffnungen auf potenzielle Impfstoffe und Immuntherapien zu zerstören, die die Krankheit verhindern könnten.
Ein Team des Scripps Research Florida Campus berichtet, dass es gelungen ist, diese Herausforderung zu meistern. In einem in der Zeitschrift Science Translational Medicine veröffentlichten Artikel beschreiben die Hauptautoren Michael Farzan, PhD, und Mathew Gardner, PhD, ihre Zerstörung des "Death Star"-Stammes und eines anderen besonders schwer zu bekämpfenden Stammes und legen nahe, dass es möglich sein könnte, nicht infizierte Personen vor verschiedenen Formen von HIV zu schützen.
Ihr nichttraditioneller Impfstoff erreichte ein weiteres wichtiges Ziel: die Haltbarkeit. Das bedeutet, dass es die Versuchstiere langfristig vor einer Infektion geschützt hat, mit einer einzigen Impfung, sagt Farzan.
"Wir haben zwei Probleme gelöst, die bisher HIV-Impfstoffstudien geplagt haben - nämlich das Fehlen einer Dauer der Reaktion und das Fehlen einer Breite der Reaktion", sagt Farzan. "Kein anderer Impfstoff, Antikörper oder Biologika schützt vor den beiden Viren, für die wir einen zuverlässigen Schutz bewiesen haben."
Herkömmliche Impfstoffansätze verwenden typischerweise ein Stück Virus oder ein anderes Immunogen, um eine Immunantwort zu aktivieren. Da sich HIV so schnell vermehrt und verändert, hat sich dieser Ansatz als schwierig erwiesen. Farzans Ansatz verwendet ein sicheres Virus, um das gefährliche zu bekämpfen, und verlässt sich auf Muskelzellen und nicht auf Immunzellen, um Schutzstoffe zu erzeugen. Hier ist die Vorgehensweise: Ein harmloses, im Labor hergestelltes adeno-assoziiertes Virus (AAV) trägt ein Schutzprotein in sich, das von Farzan und Kollegen entwickelt wurde, um die HIV-Infektion zu stoppen.
Das Schutzprotein, genannt eCD4-Ig, enthält zwei HIV-Co-Rezeptoren, CD4 und CCR5. Letzteres wurde von Farzan und seinem Team vor über einem Jahrzehnt entdeckt. Farzans viraler Impfstoff wird in den Muskel injiziert. Es "infiziert" die Muskelzellen, was dazu führt, dass sie den schützenden eCD4-Ig produzieren. Während der Exposition gegenüber HIV wird das HIV-Virus von eCD4-Ig angezogen. Es bindet, und dann "erfährt es vorzeitig eine Konformationsänderung, und es kann nicht mehr infizieren", sagt Farzan.
Der schwer zu stoppende Forschungsstamm ist SIVmac239, genannt der "Death Star", weil es sich als fast unmöglich erwiesen hat, sich dagegen zu verteidigen. Es ist eine Art simianisches Immunschwäche-Virus, das ein HIV-ähnliches Virus ist, das Primaten infizieren kann. Primaten sind die einzigen Tiere, außer Menschen, die die Vermehrung dieser Viren unterstützen. Es gibt noch viel mehr zu tun, bemerkt Erstautor Gardner. Die Studie zeigte, dass die Versuchstiere schließlich infiziert werden könnten, wenn sie atypisch großen Mengen an HIV ausgesetzt sind. Es zeigte auch, dass HIV in der Lage ist, eine Resistenz gegen eCD4-Ig zu entwickeln, wenn auch in einem stark geschwächten Zustand.
Erfreulicherweise entwickelten die Versuchstiere keine ernsthaften Immunreaktionen auf den adeno-assoziierten Virusvektor oder den eCD4-Ig. Farzan sagte, sie hätten gemeinsame Anstrengungen unternommen, um dieses Risiko zu minimieren.
Die Verwendung von AAV als Gentherapie-Tool hat in letzter Zeit für große Begeisterung gesorgt und die FDA-Zulassung für genetische Krankheiten wie erbliche Netzhauterkrankungen und spinale Muskelatrophie erhalten. Diese Studie zeigt, dass sie auch das Potenzial hat, Leben zu retten, das als Schutzimpfstoff verwendet wird, sagt Farzan.
"Die Ergebnisse unseres Papiers sind ermutigend für das Potenzial von AAV als Plattform zur Prävention von Krankheiten im Allgemeinen und in Abstimmung mit eCD4 als Mittel zur Bekämpfung von HIV-Infektionen", sagt Farzan. "Wir hoffen, letztendlich zu beweisen, dass unser Ansatz sowohl für infizierte als auch für gefährdete Personen sicher ist, und zwar zu einem Preis, der ihn überall einsetzbar macht."
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