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Neuer Ansatz für Mikrobizide Eine molekulare Pinzette gegen HIV

| Autor / Redakteur: Annika Bingmann* / Dr. Ilka Ottleben

Wissenschaftler der Universitäten Ulm und Pennsylvania setzen eine „molekulare Pinzette“ gegen den Aids-Erreger HIV ein. Das an der Universität Duisburg-Essen entwickelte Molekül CLR01 greift nicht nur den Erreger selbst an, sondern blockiert auch im Sperma enthaltene Infektionsverstärker. Auf CLR01 basierende Vaginalgele könnten also eines Tages Frauen dabei helfen, sich vor einer HIV-Infektion zu schützen. Darüber hinaus ist die „Pinzette“ bei anderen sexuell übertragbaren Viren wie Herpes oder Hepatitis C wirksam.

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Prof. Jan Münch vom Ulmer Institut für Molekulare Virologie
Prof. Jan Münch vom Ulmer Institut für Molekulare Virologie
(Bild: Eberhardt/Uni Ulm)

Ulm – Mikrobizide – das sind chemische Substanzen, die Virus-Infektionen verhindern – gelten als Hoffnungsträger im Kampf gegen HIV/Aids. Als Vaginalgele sollen sie vor allem Frauen in Entwicklungsländern die Möglichkeit geben, sich auch dann vor einer Infektion zu schützen, wenn ihr Partner kein Kondom verwendet. Allerdings haben bisherige Mikrobizide in der Praxis versagt. Nun stellen Forscher aus Ulm und Pennsylvania einen neuen Ansatz vor: Eine „molekulare Pinzette“, entwickelt von der Universität Duisburg-Essen (UDE), greift nicht nur HIV und andere sexuell übertragbare Viren an, sondern blockiert auch im Sperma enthaltene Infektionsverstärker.

Molekulare Pinzette greifen Infektionsverstärker von HIV an

Ein Großteil der Neuinfektionen mit HIV kommt durch Geschlechtsverkehr zustande. Dabei scheinen Eiweißbruchstücke, die stäbchenartige Fibrillen im Sperma ausbilden, eine große Rolle zu spielen. Die von den Ulmer Aids-Forschern Professor Jan Münch und Professor Frank Kirchhoff 2007 entdeckten „Klebestäbchen“ (Semen Enhancer of Virus Infection/SEVI) binden Erregerpartikel und erleichtern die Anheftung von Viren an die Zielzelle. So sind nur wenige Viruspartikel nötig, um eine Zelle zu infizieren. Wissenschaftler um Professor Jan Münch und den amerikanischen Fibrillen-Forscher Professor James Shorter setzen nun eine „molekulare Pinzette“ ein, die die HIV-verstärkende Wirkung der Klebestäbchen blockiert, indem sie die Bildung von Virion-Amyloid-Komplexen verhindert und reife Fibrillen zerstört. Ganz genau greift die „Pinzette“ Reste der Aminosäuren Lysin und Arginin an. Zudem bricht das Molekül CLR01 die Virenmembran auf, wodurch der Erreger nicht mehr infektiös ist. In ihrer Studie konnten die Wissenschaftler diesen Effekt nicht nur bei HIV nachweisen, sondern auch bei weiteren sexuell übertragbaren Viren wie Herpes und Hepatitis C. Womöglich lässt sich CLR01 auch gegen die Virenhüllen von Grippeerregern und Ebola einsetzen.

Effektiveres Mikrobizid durch Doppelstrategie?

Ein auf CLR01 basierendes Mikrobizid würde also gegen das Virus selbst wirken und andererseits die Amyloidfibrillen blockieren. „Aufgrund dieser Doppelstrategie denken wir, dass CLR01 effektiver sein könnte als bisherige Mikrobizide“, sagt Professor Jan Münch vom Ulmer Institut für Molekulare Virologie. Für klinische Tests lässt sich CLR01 einfach und kostengünstig synthetisieren.

Als einer der Entdecker der molekularen Pinzette gilt Professor Thomas Schrader von der Universität Duisburg-Essen, der CLR01 zunächst gegen Alzheimer im Mausmodell eingesetzt hat. Wie Schrader waren Wissenschaftler verschiedener deutscher Universitäten und aus den USA (University of Pennsylvania, University of California) an der Veröffentlichung beteiligt. Die bisherigen Arbeiten wurden unter anderem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und der Volkswagen Stiftung unterstützt.

Originalpublikation: Edina Lump, Laura M. Castellano, Christoph Meier, Janine Seeliger, Nelli Erwin, Benjamin Sperlich, Christina M. Stürzel, Shariq Usmani, Rebecca M. Hammond, Jens von Einem, Gisa Gerold, Florian Kreppel, Kenny Bravo-Rodriguez, Thomas Pietschmann, Veronica M. Holmes, David Palesch, Onofrio Zirafi, Drew Weissman, Andrea Sowislok, Burkhard Wettig, Christian Heid, Frank Kirchhoff, Tanja Weil, Frank-Gerrit Klärner, Thomas Schrader, Gal Bitan, Elsa Sanchez-Garcia, Roland Winter, James Shorter, and Jan Münch. A molecular tweezer antagonizes seminal amyloids and HIV infection. eLife. DOI: http://dx.doi.org/10.7554/eLife.05397; Published August 18, 2015; eLife 2015;4:e05397

* A. Bingmann: Universität Ulm, 89081 Ulm

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