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Aids-Forschung Heilung von HIV bald möglich?

Redakteur: Doris Popp

Forschern des Heinrich-Pette-Instituts und der TU Dresden ist es gelungen, eine Designer-Rekombinase zu entwickeln, die das Provirus der meisten HIV-1-Primärisolate aus dem Erbgut der Wirtszelle herausschneidet.

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Forscher des Heinrich-Pette-Instituts (HPI) und der TU Dresden haben eine Methode entwickelt, mit der das HI-Virus aus dem Erbgut der Wirtszelle entfernt werden kann.
Forscher des Heinrich-Pette-Instituts (HPI) und der TU Dresden haben eine Methode entwickelt, mit der das HI-Virus aus dem Erbgut der Wirtszelle entfernt werden kann.
(Bild: Udo Thomas/GARP)

Hamburg, Dresden – Mit 37 Millionen HIV-positiven Menschen und über 2 Millionen jährlichen Neuinfektionen stellt HIV weiterhin eine große Herausforderung für die Weltgesundheit dar. Trotz enormer Fortschritte sind die derzeitigen HIV-Behandlungsmethoden nicht dazu in der Lage, die Infektion vollständig zu heilen:

Zwar kann die Vermehrung des HI-Virus effektiv unterdrückt werden, das in das Genom der Zellen integrierte HIV-Erbgut, das so genannte Provirus, bleibt jedoch erhalten. Bisherige Ansätze das Provirus mittels Nukleasen, Rekombinasen oder anderer ‚Genome Editing’-Methoden aus dem Erbgut der Wirtszellen herauszuschneiden, waren nur wenig effizient oder brachten unerwünschte Nebeneffekte mit sich.

Ein Team von Wissenschaftlern der Abteilung „Antivirale Strategien“ des Heinrich-Pette-Instituts sowie der medizinischen Fakultät der TU Dresden konnte eine Designer-Rekombinase (Brec1) entwickeln, die das Provirus der Mehrheit der klinischen HIV-1-Isolate aus der menschlichen Wirtszelle herausschneiden und entfernen kann. Damit eignet sich Brec1 als vielversprechender Kandidat für eine mögliche Anwendung in zukünftigen HIV-Heilungsansätzen.

Die Rekombinase Brec1 wurde mittels einer gerichteten Evolution generiert, basierend auf der Identifikation einer hochkonservierten Zielsequenz im HIV-1-Genom. Eine effiziente und zielgenaue anti-HIV-1-Aktivität von Brec1 konnte sowohl in CD4+-Zellen HIV-1-infizierter Patienten als auch in HIV-infizierten humanisierten Mäusen nachgewiesen werden. Zellschädigende oder genotoxische Nebeneffekte waren dabei nicht ersichtlich.

„Nur eine komplette Entfernung des HIV-Provirus aus dem Genom der Patienten kann zu einer vollständigen Heilung der Infektion führen. Unsere Entwicklung der Brec1-Rekombinase ist dazu in der Lage, fast alle bisher bekannten klinisch relevanten HI-Viren ohne erkennbare Nebeneffekte wieder aus infizierten menschlichen Zellen zu entfernen.

Die Ergebnisse stellen die Grundlage für erste klinische Studien zur Heilung von HIV-Patienten dar, die in absehbarer Zeit in Hamburg durchgeführt werden sollen“, erklärt HPI-Abteilungsleiter Prof. Joachim Hauber. An der Entwicklung der Brec1-Rekombinase war neben dem Heinrich-Pette-Institut, Leibniz-Institut für Experimentelle Virologie wesentlich die Abteilung für Medizinische Systembiologie (Prof. Frank Buchholz) der medizinischen Fakultät Carl Gustav Carus der TU Dresden beteiligt.

Originalveröffentlichung: Janet Karpinski, Ilona Hauber, Jan Chemnitz, Carola Schäfer, Maciej Paszkowski-Rogacz, Deboyoti Chakraborty, Niklas Beschorner, Helga Hofmann-Sieber, Ulrike C. Lange, Adam Grundhoff, Karl Hackmann, Evelin Schrock, Josephine Abi-Ghanem, M. Teresa Pisabarro, Vineeth Surendranath, Axel Schambach, Christoph Lindner, Jan van Lunzen, Joachim Hauber & Frank Buchholz (2016). Directed evolution of a recombinase that excises the provirus of most HIV-1 primary isolates with high specificity. Nature Biotechnology 2014 Feb 22, advance online publication. doi: 10.1038/nbt.3467.

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