Wie das HI-Virus sich vor Impfungen schützt…

Die Erforschung von Impfstoffen gegen das HI-Virus war im letzten Jahr durch desillusionierende Rückschläge gekennzeichnet (vgl. Schlaglicht HIV 2002). Nun konnte ein neuer molekularer Mechanismus des HI-Virus identifiziert werden, mit dem das Virus gezielt der Immunabwehr entgehen kann.In der letzten Zeit hat die Erforschung von HIV-Impfungen herbe Rückschläge hinnehmen müssen. Einerseits sind Superinfektionen mit impfresistenten Virusstämmen und andererseits Impfversager aufgetreten. Zudem konnte gezeigt werden, wie das HIV die Immunantwort gegen sich selbst eliminiert (Schlaglicht HIV 2002). Die Fähigkeiten des HI-Virus, dem Immunsystem zu entgehen, scheinen unerschöpflich zu sein. Damit wurden die Illusionen bezüglich einer protektiven und therapeutischen Impfstrategie weitgehend zerstört.Eine Gruppe von Forschern aus den USA haben nun die wichtige Frage untersucht, warum das Virus den meisten gegen das Oberflächenantigen gp120 gerichteten Antikörpern entgeht. Dabei haben sie als Mass der aus der Bindung des Antikörpers mit gp120 resultierenden molekularen Veränderungen die entstehende Energie und die atomare Reorganisation des gp120 gemessen.

Durch die Bindung zwischen dem viralen Oberflächenprotein gp120 und den Zellrezeptoren CD4 und CCR5 (in diesem schematischen Beispiel) kommt es zu einer Infektion der Zelle (links). Vom Immunsystem gebildete Antikörper (rot) könnten die Bindung verhindern (Mitte). Jedoch verhindert das Virus durch eine Konformationsänderung des gp120, welche durch die Antikörperbindung induziert wird, eine stabile Antikörper-Antigen(gp120)-Bindung, sodass der Antikörper (blau) wirkungslos wird (rechts).

Die Resultate sind verblüffend. Die Bindung von Antikörpern, welche das Virus nicht zu neutralisieren vermögen, setzt ungewöhnlich hohe Mengen an Energie frei und verursacht eine atomare Reorganisation des viralen gp120, welche eine stabile Bindung des Antikörpers verhindert, so dass dieser wieder „abfällt“. Die Bindung an CD4 – einen Rezeptor, welchen das HI-Virus für die Zellinvasion benötigt – setzt dieselben Konformationsänderungen in Gang.Aus dieser Erkenntnis kann ein interessanter Schluss gezogen werden. Eine Substanz, welche die Konformationsveränderungen verhindert und dadurch das virale gp120-Oberflächenmolekül „versteift“, könnte zu einer stark verbesserten Affinität zu CD4-Molekülen führen, sodass das Virus schlussendlich durch das körpereigene Immunsystem neutralisiert werden könnte.Noch ist der grosse Durchbruch in der Erforschung von Impfstrategien gegen HIV nicht gelungen. Impfversager aufgrund von Superinfektionen oder Escapemechanismen – wie dem vorgestellten – sind noch zu häufig, auch wenn neue erfolgsversprechende Kandidaten für eine neutralisierende Impfung in Entwicklung sind. (vgl. CROI 2003 ). Die neuen Forschungsresultate könnten jedoch einen neuen Weg aufzeigen, und vielleicht gelingt es auf diesem Weg, dem HI-Virus gegenüber einen Vorsprung zu erzielen.Phimister: In Search of a Better HIV Vaccine – The Heat Is On. NEJM 2003;348:643-4