Projekt

Ein integrierter Ansatz zur Heilung von HIV: "Shock and Kill"

Kurzbeschreibung

Die Entwicklung neuer therapeutischer Ansätze stellt immer noch eine große Herausforderung bei der Behandlung von HIV-1-infizierten Patienten dar. Ein Teil der Problematik ergibt sich vor allem aus der Fähigkeit des Virus zur Latenz: Das Virus versteckt sich im Erbgut der Zellen und wird auf diese Weise für das Immunsystem „unsichtbar“.
Um das HI-Virus wieder für das Immunsystem angreifbar zu machen, wurde in ersten klinischen Studien ein neues Verfahren („Shock und Kill“) eingesetzt. Hierbei sorgt eine Stressreaktion dafür, dass die latenten Viren wieder aktiv werden. In der Folge kann das Immunsystem dann die Zellen, die das reaktivierte HI-Virus beinhalten, erkennen und abtöten.
Mit diesem Verfahren wirklich alle infizierten Zellen zu finden und zu eliminieren, ist allerdings eine sehr komplexe Aufgabe. Aus diesem Grund wird in diesem Gemeinschaftsprojekt über vielfältige Ansätze versucht, das Ziel einer Ausheilung der Infektion zu erreichen.

Trotz jahrelanger Forschung und den daraus resultierenden Verbesserungen in der HIV-Therapie sind HIV-infizierte Patienten auf die lebenslange Einnahme von Medikamenten angewiesen. Grund dafür ist die besondere Fähigkeit des HI-Virus, sich in der DNA der infizierten Zelle zu „verstecken“, so dass es weder vom Immunsystem noch durch eine medikamentöse Behandlung vollständig eliminiert werden kann. Auf diese Weise überdauert das Virus beliebig lange im menschlichen Körper, und die Infektion kann jederzeit nach Absetzen der HIV-Therapie neu aktiviert werden.

In diesem Projekt wird ein neuartiges Therapieverfahren bei HIV-Infektionen entwickelt, das als „Shock and Kill“-Therapie bezeichnet wird. Insbesondere wird untersucht, ob es mit diesem Therapieansatz zukünftig möglich sein wird, das HI-Virus nach einer Infektion komplett aus dem menschlichen Körper zu entfernen, und eine HIV-Infektion somit vollständig auszuheilen.

Um dieses Ziel zu erreichen, erforschen wir in dem Projekt die genauen Strukturen, die nach einem Stressreiz („Shock“) auf der Oberfläche der infizierten Zellen auftauchen, und über die das Immunsystem eine infizierte Zelle erkennen und abtöten („Kill“) kann. Da das Immunsystem über mehrere Arme der Infektabwehr verfügt, wird von uns gezielt nach verschiedenen Angriffspunkten geschaut, die für die unterschiedlichen Arme des Immunsystems spezifisch sind.

Wir untersuchen außerdem, über welche strukturellen Veränderungen das HI-Virus Strategien entwickelt, um dem Immunsystem zu entkommen. Wir gehen hierbei davon aus, dass manche virale Strukturen eine höhere Flexibilität aufweisen und sich schneller verändern, während andere Strukturen sich nicht so schnell oder gar nicht verändern, da dies mit einem Nachteil für das Virus verbunden wäre. Letztere Strukturen stellen folgerichtig einen besseren Angriffspunkt für therapeutische Maßnahmen dar.

Ein weiterer Fokus liegt auf der intensiven Erforschung der durch das Virus ausgelösten Verhinderung der sogenannten Autophagie. Unter Autophagie versteht man den Prozess in Zellen, mit dem sie eigene Bestandteile abbauen und verwerten. Die Inhibition der Autophagie erfolgt über die Manipulation verschiedener intrazellulärer Signalwege durch HIV und stellt eine weitere Fähigkeit des Virus dar, sich vor den zellulären Abwehrmechanismen zu schützen. Welche Signalmoleküle konkret betroffen sind, welchen Einfluss sie im Infektionsgeschehen haben und welche pharmakologischen Möglichkeiten zur Verfügung stehen, um in diesen Vorgang einzugreifen, wird in diesem Projekt umfangreich evaluiert.