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Forscher hoffen auf Antisense-Medikamente

Man könnte es als einen Versuch mit molekularen Bremsklötzen bezeichnen, was einige Wissenschaftler planen, um die Vermehrung von Aids-Viren in menschlichen Zellen zu verhindern. Als eine „sehr weit fortgeschrittene Form der Chemotherapie“ bezeichnet Fritz Eckstein vom Göttinger Max-Planck-Institut für Experimentelle Medizin den Versuch, Medikamente zu entwickeln, die Teile der viralen Erbinformation blockieren oder zerschneiden können.

Ebenso wie alle anderen Zellparasiten ist das Aids-Virus nämlich darauf angewiesen, daß seine Erbinformationen abgelesen und von der Maschinerie der Wirtszelle in Aktion gesetzt werden. Mit „Antisense-Medikamenten“, also Arzneien, die bestimmte Gene hemmen können und „Ribozymen“ (Kunstwort aus „Ribonukleinsäure“ und „Enzym“) kann dieser Schritt verhindert werden – zumindest im Reagenzglas.

Auf einem Symposium der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) wurde kürzlich in Frankfurt auch über eine Reihe anderer Einsatzmöglichkeiten für die beiden Molekülklassen berichtet. Durch die gezielte Blockade einzelner Gene erzielten amerikanische Forscher im Tierversuch erste Erfolge.

So konnte bei Ratten eine krankhafte Arterienverengung verhindert werden (Nature, Bd. 359, S. 67, 1992). In einem anderen Experiment, ebenfalls an Ratten, schrumpften bösartige Hirntumoren (Science, Bd. 259, S. 94, 1993). Hermona Soreq von der Hebräischen Universität in Jerusalem gelang es – im Reagenzglas und an Mäusen – mit Antisense-Molekülen die Teilung und Spezialisierung bestimmter Blutzellen zu steuern.

Diese sogenannten Stammzellen, so rechnete die Medizinerin in Frankfurt vor, produzieren im Körper eines Durchschnittsmannes in jeder Sekunde etwa eine Million weiße und über zwei Millionen rote Blutzellen. Bei bestimmten Immunschwächekrankheiten sowie nach Strahlen- oder Chemotherapie aber kann das komplexe System aus dem Tritt geraten, oft mit lebensbedrohlichen Folgen. Antisense-Medikamente, so hofft man, könnten dem entgegenwirken.

In einem klinischen Versuch werden derzeit an der US-Universität Nebraska Thiophosphate überprüft, die zur ersten Generation dieser Stoffklasse zählen. An einer kleinen Anzahl freiwilliger Patienten mit Blutkrebs müssen zunächst unakzeptable Nebenwirkungen der neuen Substanzen ausgeschlossen werden. Erst wenn dies sichergestellt ist, können weitere Versuche unternommen werden.

Obwohl also von einem Wirksamkeitsnachweis beim Menschen noch keine Rede sein kann, geben sich die Wissenschaftler optimistisch und sehen Dutzende von Einsatzgebieten für Ribozyme und Antisense-Medikamente.

Bei einer Fachkonferenz Ende Januar im mexikanischen Cancun waren über 70 Firmen vertreten, welche die hochgelobten Moleküle schon heute in ungezählten Varianten herstellen. Vorrangiges Ziel ist es derzeit, den Abbau der Substanzen in der Zelle zu verzögern, indem einzelne Bausteine chemisch ausgetauscht werden.

Neue Geräte, mit denen die schwierige Herstellung automatisiert werden kann, stehen kurz vor der Markteinführung. „Die Weltjahresproduktion liegt heute immerhin schon im Kilogramm-Bereich“, erklärt Fritz Eckstein. Zugleich fielen die Preise von ursprünglich rund 50.000 Mark pro Gramm auf unter 2000 Mark.

In Deutschland forschen die Pharmafirmen Hoechst und Bayer gemeinsam. Wolf-Dieter Busse, Leiter des Fachbereichs Forschung bei der Bayer AG, gab sich in Frankfurt zwar noch zurückhaltend. Er räumte aber ein, daß man seit mehreren Jahren an einem Aids-Medikament arbeite: „Ich denke, daß wir hier an vorderster Front mitmachen.

Neben der Aids-Therapie könnten die molekularen Hoffnungsträger auch im Pflanzenschutz nützlich sein. Ihre Vielseitigkeit verdanken beide Molekültypen der Tatsache, daß sie auf der untersten Ebene der Zellregulation eingreifen, der Ebene der Gene. Ob Tomate oder Maus, Hefepilz oder Darmbakterium – alle Lebewesen und auch Viren sind darauf angewiesen, daß die in den Genen verschlüsselten Erbinformationen zur rechten Zeit abgelesen werden.

Allerdings sind diese Erbinformationen nicht frei zugänglich. Zuerst müssen die zwei Hälften des Erbmoleküls DNS (Desoxiribonukleinsäure), die sich in einer schier endlosen Doppelspirale gegenseitig umwinden, zumindest streckenweise voneinander getrennt werden. Erst dann liegen jene Bausteine der DNS frei, aus deren Reihenfolge hochspezialisierte „Übersetzermoleküle“ eine Botschaft herauslesen können.

Wie Sand im Getriebe wirkt an dieser Stelle die Antisense-DNS, indem sie die freigelegten Bausteine des Erbmoleküls sofort wieder verdeckt. Die Botschaft bleibt dann ungelesen, das zugehörige Gen wird stillgelegt. Ihren Namen verdankt die Antisense-DNS dem Umstand, daß sie sich zur „echten“ DNS wie ein Spiegelbild verhält.

Ist die Reihenfolge der Bausteine eines Gens bekannt, so läßt sich im Chemielabor ein paßgenaues Gegenstück herstellen. Dies wäre zum Beispiel sinnvoll, wenn ein DNS-Abschnitt, der den Befehl zur Zellteilung enthält, zu oft abgelesen wird und dadurch eine Krebsgeschwulst hervorruft. Nach dem gleichen Prinzip könnten virale Erbinformationen gezielt abgeschaltet werden, selbst wenn sie, wie beim Aids-Erreger HIV, zwischen den Genen der Wirtszelle versteckt sind.

Ein weiterer Angriffspunkt für die Forscher ist der Informationstransfer, der normalerweise zwischen dem Ablesen eines Gens und der Umsetzung dieser Information in Virus- oder Zellbestandteile steht. Die in der DNS verschlüsselten Baupläne zur Herstellung dieser Bestandteile müssen abschnittweise in Form von Boten-Ribonukleinsäure (RNS) aus dem Zellkern heraustransportiert werden, weil die DNS selbst zu groß ist, um die Poren des Zellkerns zu passieren.

Mit Antisense-RNS kann die Boten-RNS genauso geknebelt und zum Schweigen gebracht werden wie DNS mit Hilfe von Antisense-DNS. Georg Sczakiel vom Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg verfolgt diese Strategie gegen das Aids-Virus. In Zellkulturen konnte der Molekularbiologe die Vermehrung des Erregers für zunächst zwei Monate verhindern. Allerdings ist dieses künstliche System nicht ohne weiteres beim Menschen anwendbar.

Auch wenn alle Viren komplett stillgelegt würden, ließe sich damit bei infizierten Personen bestenfalls das Fortschreiten der tödlichen Krankheit verhindern. Sczakiel gibt sich trotzdem verhalten optimistisch. „Wenn es gelänge, den Aids-Patienten mit einer Knochenmarkstransplantation HIV-resistente Blutzellen zuzuführen, könnte dies auch für infizierte Personen nützlich sein.“

(mein erster Artikel für die „Süddeutsche Zeitung“, erschienen am 25. Februar 1993)

AIDS: Kein Impfstoff in Sicht

Ein Durchbruch bei der Bekämpfung der tödlichen Immunschwäche Aids ist auch auf dem 8. Internationalen Aids-Kongreß, der derzeit in Amsterdam stattfindet, nicht zu erwarten. Weder gibt es ein Medikament, das Aids heilen könnte, noch einen allgemein zugänglichen Impfstoff, der gesunde Personen vor einer Infektion mit HIV schützen könnte.

Vorwürfe an die Wissenschaft sind dennoch fehl am Platz, denn zehn Jahre, nachdem das Virus erstmals isoliert wurde, befinden sich nicht nur ein oder zwei Impfstoffe in der Entwicklung, sondern es sind insgesamt 16. Zwölf davon werden bereits am Menschen erprobt. Bei den verschiedenen Impfstoffen handelt es sich sowohl um schützende Vakzine im herkömmlichen Sinn als auch um sogenannte therapeutische Impfstoffe, die bei bereits infizierten Personen zum Einsatz kommen sollen.

Bei manchen relativ langsam verlaufenden Viruskrankheiten, wie beispielsweise der Tollwut, wird dies bereits praktiziert. Ziel ist es, das Immunsystem des Patienten so schnell zu stärken, daß die Vermehrung des Erregers gebremst und gestoppt wird. Anschließend soll die Gesundheit der Infizierten durch die Kombination aus körpereigener Abwehr und bestimmten Medikamenten wiederhergestellt werden.

Die ursprüngliche Impfvariante, nämlich das Spritzen von kompletten, aber inaktivierten Viren wurde bei Aids noch nie versucht. Auch die von der Pockenimpfung her vertraute Methode, abgeschwächte Verwandte des eigentlichen Erregers im Labor heranzuzüchten und dann zu verabreichen erschien den Experten viel zu riskant. Die noch wenig verstandenen Wechselwirkungen von HIV mit den verschiedenen Zellen des Immunsystems, so ist ihre Befürchtung, könnten zu gravierenden Nebenwirkungen führen.

„Die Anwendung gentechnischer Methoden hat unsere Möglichkeiten deutlich verbessert“, sagte Michel De Wilde, Forschungsdirektor beim englischen Pharmakonzern Smith-KlineBeecham, auf dem Kongreß in Amsterdam. Durch die Übertragung bestimmter Gene aus HIV auf bereits erprobte andere Viren oder auf Bakterien ließen sich die unbestreitbaren Vorteile eines aktiven Impfstoffes erreichen, ohne daß die damit verbundenen Risiken in Kauf genommen werden müssen.

Ein Großteil der in Erprobung befindlichen Impfstoffe benutzen Eiweiße aus der Hülle von HIV oder deren Bruchstücke, die gentechnisch oder synthetisch hergestellt werden. Sie werden einzeln oder in Kombinationen injiziert.

Derzeit laufen mindestens zwölf Versuche mit Freiwilligen, bei denen zunächst mögliche Nebenwirkungen dieser Impfstoffe abgeklärt und die Reaktion des Immunsystems gemessen werden. Großangelegte Untersuchungen, sogenannte Phase-III-Studien, wie sie für die Zulassung von Impfstoffen und Medikamenten erforderlich sind, hat es aber bislang noch nicht gegeben.

Ein Impfstoff gegen HIV müsse extrem hohe Anforderungen erfüllen, sagte De Wilde. Langanhaltender Schutz vor Infektionen durch Viren im Blut, aber auch über die Schleimhäute seien wichtige Voraussetzungen. Dr. Daniel Hoth von den „National Institutes of Allergy and Infectious Diseases“ bei Washington betonte, daß alle bisher erprobten Impfstoffkandidaten sich als sicher erwiesen hätten und von den Probanden gut toleriert würden. In den nächsten ein bis zwei Jahren werde sich erweisen, ob einer oder mehrere Kandidaten reif seien für Phase-III Studien, an denen jeweils 2000 Eis 5000 Freiwilllige teilnehmen sollen. Mit den Vorbereitungen dafür müsse aber schon jetzt begonnen werden, um keine Zeit zu verlieren. „Wir müssen uns ständig vor Augen halten, daß die Forschung nicht in einem Vakuum stattfindet. Die Epidemie grassiert,“ sagte Hoth in Amsterdam.

Für den entscheidenden Test, bei dem nach der Impfung absichtlich Immunschwächeviren injiziert werden, fehlte es bisher an geeigneten Tiermodellen. Schimpansen stehen dem Menschen zwar biologisch am nächsten und können auch mit HIV infiziert werden. Die Krankheit kommt bei den Tieren jedoch nicht zum Ausbruch. Abgesehen davon zählen Schimpansen zu den geschützten Arten. Sie vermehren sich nur sehr langsam und stehen daher nur in extrem kleinen Zahlen für Tierversuche zur Verfügung.

Immerhin: „Unter optimalen Laborbedingungen erreichen wir einen Impfschutz“, meinte De Wilde. Der sei zwar nur von kurzer Dauer und müsse deshalb öfter aufgefrischt werden, andererseits gebe es aber noch Raum für Verbesserungen.

Ein neues Tiermodell könnte die Entwicklung weiter beschleunigen. Einem amerikanischen Forscherteam gelang es nämlich vor kurzem, Makaken (Macaca nemestrina) zu infizieren, eine asiatische Affenart. Obwohl erst in ein bis zwei Jahren klar sein wird, ob die Makaken überhaupt Aids entwickeln, „steht nun ein Tiermodell zur Verfügung, mit dem Impfstoffkandidaten und verschiedene Therapien erprobt werden können“, sagte Michael Katze von der Universität Washington in Seattle.

Eine weitere Schwierigkeit, die der Entwicklung einer Aidsvakzine im Wege steht, ist der hohe ethische Anspruch, dem die nötigen Versuche mit Menschen heute genügen müssen. In der Vergangenheit waren die Forscher wesentlich weniger vorsichtig vorgegangen: Weder der französische Wissenschaftler Louis Pasteur mit seinem Tollwutimpfstoff noch der englische Arzt Bruce Jenner, dem letztendlich die Ausrottung der Pocken zu verdanken ist, würden unter heutigen Bedingungen eine Erlaubnis für ihre denkwürdigen Impfversuche erhalten.

(erschienen in „DIE WELT“ am 22. Juli 1992)

Neuer Impfstoff stoppt Ausbruch von AIDS

Mit einem gentechnisch hergestellten Impfstoff ist es offenbar möglich, das Fortschreiten der Aids-Erkrankung zum tödlichen Endstadium aufzuhalten. Dies meldet das „New England Journal of Medicine“ in seiner heute erscheinenden Ausgabe. Ärzte des amerikanischen Militärkrankenhauses Walter Reed in Washington bestätigten, daß in den letzten 18 Monaten ein Impfstoff getestet worden sei, der bei HIV-infizierten Personen den Ausbruch der Krankheit verhindert habe.

Der Impfstoff (rpg160) basiert auf einem Eiweiß, das in der Zellhülle des Immundefizienzvirus HIV steckt und für den Eintritt in die Wirtszelle gebraucht wird. 30 freiwillige Patienten, die bereits mit dem Virus infiziert waren, hatten über acht Monate hinweg mehrere Injektionen mit rpg160 erhalten. Als besonders wirksam erwies sich die Behandlung bei 15 Patienten, die jeweils acht Injektionen erhalten hatten.

US-Militärkrankenhaus: Vielversprechende Resultate

„Das ist ein sehr vielversprechendes Resultat, weil wir dadurch lernen, wie das menschliche Immunsystem das Virus unter Kontrolle halten kann“, sagte Dr. Robert Redfield, unter dessen Leitung die Versuche durchgeführt wurden.

In einigen Patienten war die Anzahl der T-Helferzellen, die normalerweise im Verlauf der Infektion durch die Viren zerstört werden, über zwei Jahre hinweg konstant geblieben. „Die Methode ist nicht nur sicher, sie scheint auch die T-Zellen zumindest kurzfristig zu stabilisieren“, erklärte Redfield gegenüber der Presse.

Bisher steht zur Behandlung der Immunschwäche, die in den USA bereits über 100000 Opfer forderte, lediglich die Substanz AZT zur Verfügung, die den Verlauf der Krankheit vorübergehend verlangsamen kann. Die Entdeckung durch das eher kleine Walter Reed Hospital kommt einer Sensation gleich, weil dessen Forschungsprogramm „nur“ einen Umfang von etwa 70 Millionen Mark hat. Die staatliche Gesundheitsbehörde NIH dagegen gibt jährlich mehr als das zwanzigfache für die Erforschung der Krankheit aus.

Die Ärzte am Army Hospital blicken optimistisch in die Zukunft, verweisen jedoch darauf, daß eine Vorbeugung mit dem neuen Impfstoff nicht möglich sei. Der Direktor der Forschungsabteilung, Dr. Edmund Tramont, kündigte als nächsten Schritt Massenimpfungen an mehreren tausend Freiwilligen in den gesamten USA an, um sicherzugehen, daß rpg160 wirklich der erhoffte Durchbruch auf dem Gebiet der Aids-Forschung ist.

(erschienen in „DIE WELT“ auf Seite 1 am 13. Juni 1991)

Was wurde daraus? In der Fachwelt haben die Ergebnisse dieser Studie damals großes Aufsehen erregt; sie wurde mehr als 150 Mal zitiert. Leider hat sich die Hoffnung auf einen Impfstoff gegen HIV aber bis heute nicht bewahrheitet. Dabei bin ich keiner Fälschung aufgesessen und glaubte auch aus heutiger Sicht, dass es kein Fehler war, diese Meldung zu bringen. Sie ist aber einer von sehr vielen Belegen, dass man in der Medizin nicht zu früh jubeln sollte, und eine Erinnerung daran, dass Studien der Phase 1 in aller Regel zu wenige Patienten haben und oft auch nicht lange genug dauern, um daraus zuverlässige Schlüsse über die Wirksamkeit einer neuen Therapie abzuleiten.

Ein Impfstoff braucht noch Zeit

Mit allen Tricks kämpfen die Forscher heute gegen das Aids-Virus (HIV). Ohne Übertreibung lässt sich wohl behaupten, dass noch niemals innerhalb so kurzer Zeit so viel über einen Krankheitserreger gelernt worden ist. Warum, so fragt sich die sensibilisierte Öffentlichkeit, gibt es dann aber „noch immer“ keinen Impfstoff gegen Aids?

Das AIDS-Virus unter dem Elektronenmikroskop (Von CDC/Dr. Edwin P. Ewing, Jr via Wikipedia)

Eine
ganze Reihe von Viren lassen sich in
abgetöteter oder abgeschwächter Form
direkt als Impfstoff verwenden. Sie
verpassen der Immunabwehr einen
regelrechten „Denkzettel“, indem sie
den weißen Blutzellen ihre
Bestandteile präsentieren. Da diese
Bestandteile (es handelt sich um
kurze Abschnitte der Eiweiße, aus
denen die Impfviren zusammengesetzt
sind) im Körper normalerweise nicht
vorhanden sind, werden sie als
„fremd“ erkannt und von Freß- und
Killerzellen attackiert.

Das Immunsystem „merkt“ sich diese
Begegnungen und hält sich ein Arsenal
spezialisierter Zellen auf Vorrat,
die bei einer nochmaligen Begegnung
mit den Fremdeiweißen sofort
losschlagen: Alles Fremde wird von
Macrophagen aufgefressen,
Killerzellen können die Feinde ebenso
durchlöchern wie befallene
Abwehrzellen, Antikörper hängen sich
an die Eindringlinge und machen sie
bewegungsunfähig; Bakterien können
mit Hilfe körpereigener Eiweiße (dem
Komplementsystem) gar vollständig
aufgelöst werden. Mit dieser Methode
war man gegen Masern und die
Kinderlähmung erfolgreich, die Pocken
wurden damit als bisher einzige
Krankheit offiziell ausgerottet.

Das Aids-Virus allerdings versteckt
sich genau in den Zellen, welche eine der Säulen der körpereigenen Abwehr sind: Bereits kurz nach dem Eindringen ist das Überleben des Virus direkt mit dem seines Wirtes gekoppelt. Es kommt also darauf an, möglichst schon diesen Vorgang zu verhindern. Dabei helfen die sehr genauen Vorstellungen, die man in den letzten Jahren über die Moleküle gewonnen hat, welche bei diesem Prozess eine Schlüsselrolle spielen.

Um die Kopplung von Virus und Immunzelle zu verhindern, welche mit dem Eindringen von HIV endet, werden heute massenhaft sogenannte CD4-Moleküle aus gentechnischer Produktion in das Blut bereits befallener Patienten gespritzt, welche die Ankerstelle des Virus blockieren und den fatalen Erstkontakt mit der Wirtszelle verhindern.

In einem besonders raffinierten Verfahren wurden auch „molekulare Zwitter“ hergestellt, deren eine Hälfte von CD4 gebildet wird und deren andere Hälfte dem Bruchstück eines Antikörpers entspricht. Bei diesen „Immunadhäsinen“, die sich ebenfalls bereits in der Erprobung befinden, bindet der CD4-Teil an das Virus, und der freibleibende Antikörperteil lockt eine ganze Reihe von Eiweißen an, die das Virus unter günstigen Umständen zerstören können. Beide Methoden hätten den Vorteil, dass sie von dem hochvariablen Aids-Virus nicht umgangen werden könnten. Jede Veränderung nämlich, die eine Bindung von CD4 verhindert, würde gleichzeitig dem Virus den Eintritt in die Wirtszelle verwehren.

Dennoch liegt das Fernziel der Forscher natürlich darin, einen wirklichen Impfstoff zu produzieren und nicht nur das Fortschreiten der tödlichen Krankheit zu verlangsamen. Eine ganze Reihe von Viren lassen sich zwar in abgetöteter Form als Impfstoff verwenden. Bei HIV allerdings hätten einzelne Viren, welche die Neutralisation unbeschadet überstehen, fatale Folgen. Es ist also höchste Vorsicht geboten.

Prinzipiell scheint die Methode aber auch bei HIV aussichtsreich zu sein. So gelang es, Makaken vor dem Affenvirus SIV zu schützen, einem nahen Verwandten des menschlichen Aids-Virus. Eine amerikanische Forschergruppe benutzte in diesem Versuch Formalin, um gereinigte Viren zu inaktivieren. Kurz nach der Impfung wurden zehn Tiere mit einer hohen Dosis intakter Viren beimpft, von denen neun die normalerweise tödliche Infektion überlebten.

In Rotchina war man bei einem weiteren nahen Verwandten von HIV erfolgreich. Es handelt sich um ein EAV genanntes Pferdevirus, das ebenso wie das menschliche Aids-Virus der Familie der Lentiviren angehört. Die infektiöse Pferdeanämie, die vor 25 Jahren noch ein großes Problem darstellte, ist heute in China kein Thema mehr. Bemerkenswerterweise wurde die Vakzine durch Dr. R. X. Chen schon in den siebziger Jahren entwickelt, fast 15 Jahre vor der Entdeckung von HIV.

Schließlich gelang es bereits mehreren Arbeitsgruppen, jeweils einige wenige Schimpansen erfolgreich zu impfen – teilweise mit kompletten abgetöteten Viren, teils auch mit Bruchstücken von HIV aus gentechnischer Produktion oder mit einer Kombination beider Impfungen. Versuche mit dem nächsten Verwandten des Menschen sind besonders aussagekräftig, auch wenn die Experten durch die Bank vor übertriebenen Erwartungen warnen. So ist es sehr problematisch aus der geringen Zahl der Versuchstiere (Schimpansen sind eine geschützte Art, ausgesprochen teuer im Unterhalt und nur langsam nachzuzüchten) zuverlässige Aussagen abzuleiten, wie sie für klinische Versuche am Menschen Voraussetzung sind.

Die Dauer des vermittelten Impfschutzes lässt sich zur Zeit ebenso wenig ermessen wie die Anzahl (und Kosten) der nötigen Impfungen. Selbst wenn diese Fragen geklärt sind müssen erst noch eine ganze Reihe ethischer Probleme gelöst werden, die von der Produkthaftung über die Auswahl der ersten Probanden bis zur Unterscheidung zwischen HIV-Infizierten und dem geimpften Personenkreis reichen. Eine weltweite Impfkampagne ähnlich der, die zur Ausrottung der Pocken führte, bleibt jedenfalls vorerst nur ein Traum.

(In gekürzter Form erscheinen in der WELT am 30. November 1990. Letzte Aktualisierung am 12. Mai 2017)

Künstliche Leber im Tierversuch erfolgreich

Man nehme: einige Streifen feinfaseriges Gore-Tex („Engelshaar“), etwas Kollagen und dazu einen Schuss Wachstumsfaktor und ein paar Leberzellen. Nach sorgfältigem Mischen dieser „Zutaten“ erhält man ein Kunstorgan, das in der Lage ist, die Funktion einer Leber zu übernehmen. Was wie die Phantasie eines Science-fiction-Autors anmutet, wurde im Tierversuch bereits erfolgreich erprobt.

Das „Neo-Organ“, entwickelt von den amerikanischen Forschern John Thompson und Thomas Maciag, entsprang dem Versuch, angeborene Mangelkrankheiten durch die Gabe gesunder Zellen zu beheben. Dazu waren zwei Hürden zu nehmen: Ohne ausreichende Nährstoff-Versorgung können nur wenige Zellen überleben. Erst wenn über Blutgefäße Sauerstoff und Zucker geliefert werden, kann sich das Kunstorgan entwickeln.

Thompson und Maciag lösten beide Probleme, indem sie fein gesponnene Gore-Tex-Fäden mit dem Eiweiß Kollagen überzogen und dann in einer Nährlösung bebrüteten, die das biologische Signalmolekül HBGF enthielt. Die schwammartigen Gebilde wurden dann in die Bauchhöhle von Ratten eingepflanzt und zunächst sich selbst überlassen.

Als die Forscher vier Wochen nach der Operation die Bauchhöhle wieder öffneten, trauten sie kaum ihren Augen: Offensichtlich von HBGF angelockt, hatten sich Blutgefäße ausgebildet, die das Kunstorgan mit dem umliegenden Gewebe verbanden. Unter dem Mikroskop konnten die Wissenschaftler verschiedenste Zelltypen entdecken, die sich um die Gore-Tex-Fäden gruppiert hatten – Muskelgewebe und sogar Nervenzellen haben sie gefunden.

In einem zweiten Experiment wurde versucht, mit Hilfe der entstandenen Neo-Organe eine Erbkrankheit zu korrigieren. Die Forscher nahmen Ratten, deren Leber nicht mehr den Gallenfarbstoff Bilirubin entgiften konnte – die Tiere litten also an Gelbsucht. Die Forscher besiedelten die Neo-Organe mit gesunden Leberzellen und schon am nächsten Tag sank der Bilirubingehalt des Blutes deutlich ab. Die transplantierten Zellen hatten in dem Neo-Organ ein neues Zuhause gefunden und begannen sofort mit der Entgiftungsarbeit. Nach etwa drei Wochen hatte die künstliche Leber ihre Arbeit voll aufgenommen und auch sechs Monate später funktionierte das Neo-Organ noch einwandfrei.

Auch beim Menschen sind eine Reihe von Krankheitsbildern bekannt, die auf einen gestörten Billrubinstoffwechsel zurückgehen. Thompson und Maciag sehen hier eine Vielzahl von Anwendungen. Auch die Milz und Herzkranzgefäße haben die Wissenschaftler im Visier. Thompson ist besonders von der Aussicht begeistert, dass die Kunstorgane auch Nervenzellen bilden könnten und denkt dabei an die Opfer der Alzheimerschen Krankheit und anderer Störungen des Nervensystems.

Die Befürworter einer Gentherapie am Menschen sind ebenfalls hellhörig geworden. Sie sehen in den Neo-Organen ein geeignetes Vehikel, um gentechnisch veränderte Zellen in den menschlichen Organismus einzuschleusen. Dort könnten sie dann vor Ort die verschiedensten Wirkstoffe produzieren und so als Medikamentendepot dienen.

Gegen Herz- und Kreislauferkrankungen werden in den Laboratorien bereits neue Waffen geschmiedet. Genetisch programmierte Endothelzellen könnten die verschiedenen Wirkstoffe direkt in die Blutbahn abgeben. James Wilson von der Universität Michigan hat die ersten Versuche an Hunden bereits erfolgreich abgeschlossen. Während Wilson künstliche Arterien mit seinen Zellen besiedelte, gelang es seinem Kollegen Gary Nabel, die beschädigten Blutbahnen einer Schweinerasse neu auszukleiden. Bisher haben beide Arbeitsgruppen nur einen „Genmarker“ benutzt, der es ihnen erlaubte, den Weg der implantierten Zellen zu verfolgen.

Schon bald aber soll das Gen für TPA zum Einsatz kommen, wodurch Blutgerinnsel aufgelöst oder verhindert werden könnten. Dazu müsste die – bekannte – Erbinformation für die Herstellung von TPA in die Zelle eingeschmuggelt werden. Ein „genetischer Schalter“ würde dafür sorgen, daß die Produktion dieser lebenswichtigen Substanz durch den behandelnden Arzt reguliert werden könnte. Mit der gleichen Methode ließe sich möglicherweise der Arterienverkalkung beikommen. Bluter und Zuckerkranke sind weitere Patientengruppen die für eine derartige Therapie in Frage kämen.

Auch bei der Behandlung von Aids könnten die neuen Erkenntnisse zu Fortschritten führen. French Anderson vom Nationalen Gesundheitsinstitut in Maryland hat sich zusammen mit Robert Gallo vom Nationalen Krebsinstitut, bereits eine Strategie überlegt, wie das Aids-Virus (HIV) zu attackieren sei. Sie wollen ein Eiweiß namens CD4 nutzen, das theoretisch in der Lage ist, dem Virus den Zugang zu seinen Wirtszellen zu versperren, CD4 befindet sich zurzeit in der ersten Phase der klinischen Versuche, in einem Stadium also, in dem das Eiweiß an einer kleinen Zahl von Patienten auf seine Verträglichkeit untersucht wird.

Allerdings werden die Moleküle, die mehrmals täglich gespritzt werden müssen, im Blut der Patienten innerhalb kürzester Zeit wieder abgebaut. Andersons Team hat daher den molekularen Bauplan für CD4 in weiße Blutkörperchen (Lymphozyten) eingebaut. Wenn es den Forschern gelingt, diese Lymphozyten zur Produktion größerer Mengen an CD4 zu „überreden“, sollen die Zellen in die Bauchhöhle von Aids-Patienten implantiert werden. Im Inneren eines Neo-Organs könnten die manipulierten Lymphozyten dann das Aids-Virus über längere Zeiträume hinweg in Schach halten.

(leicht gekürzt erschienen in der WELT vom 23. Juni 1990)

Was ist daraus geworden? „Künstliche Organe“ im Sinne dieses Artikels gibt es für den routinemäßigen Einsatz in der Praxis noch immer nicht. Am nähesten ´dran scheint die Forschung mit einer Bauspeicheldrüse aus der Retorte für Typ-1-Diabetiker. Zur Entgiftung außerhalb des Körpers wurde aber das technische System MARS entwickelt und zugelassen bei chronischem Leberversagen von Neugeborenen, Kleinkindern und Kindern, die auf ein Spenderorgan warten.

Aids-Impfstoff bei Schimpansen erfolgreich?

Ermutigende Resultate bei der Erprobung eines Aids-Impfstoffes an zwei Schimpansen melden Wissenschaftler des Pasteur Instituts in Paris. Sie impften jeden Affen gleich dreimal, und zwar jeweils mit verschiedenen, aber ähnlichen Substanzen. Die Tiere erhielten einen gereinigten Eiweißstoff aus der Hülle des Virus (gp 160) und ein künstlich hergestelltes Eiweißbruchstück (V3), das einem Virusprotein ähnlich ist.

Nach sechs Monaten konnte selbst mit der besten Nachweismethode kein Erbmaterial des Aids-Virus mehr im Blut entdeckt werden. Die Forscher warnen allerdings vor übertriebenen Hoffnungen. Derzeit könne man noch nicht sicher sein, dass der Impfschutz gegen HIV komplett sei. Man müsse die nächsten sechs Monate abwarten, um sichergehen zu können. Bevor die Impfung mit V3 an Patienten erprobt werden kann, muss sie nochmals erfolgreich an Schimpansen wiederholt werden.

(erschienen in der WELT am 23. Mai 1990)

Was ist daraus geworden? Etwa 80 verschiedene Studien mit Impfstoffen gegen HIV hat es bisher gegeben, darunter auch solche, die V3 und/oder gp160 enthielten. Dennoch gibt es bis heute keine Vakzine, die vor Ansteckung schützt.

Neuer Antikörper gegen AIDS

Ein neuartiger Antikörper, der die Vermehrung des Aids-Virus (HIV) zumindest im Reagenzglas verlangsamt, wurde von französischen Wissenschaftlern entdeckt. Antikörper sind Abwehrstoffe des Immunsystems, die fremde und körpereigene Substanzen an ihrer Oberflächenstruktur erkennen können. Durch Bindung der Antikörper an diese „Antigene“ können Eindringlinge wie Bakterien und Viren meist unschädlich gemacht werden.

Allerdings wurde bisher nur ein Antikörper gefunden, der die Vermehrung des Virus in HIV-Infizierten bremsen kann. Dieser Antikörper blockiert den Eintritt des Virus in seine Wirtszellen indem er die „Ankerplätze“ von HIV bedeckt.

Der neue Antikörper (anti-ß2 Mikroglobulin oder anti-ß2m) greift jedoch an einem anderen Punkt des Infektionszyklus an, wie Jean-Claude Chermann und seine Arbeitsgruppe nachwiesen. Anti-ß2m, so fanden die Forscher, wirkt nur, wenn er direkt nach dem Andocken des Virus vorhanden ist. Außerdem, so behaupten die Wissenschaftler, könne der Antikörper die Produktion neuer Viruspartikel im Reagenzglas vollständig verhindern, wenn er nach der Infektion über 72 Stunden hinweg vorhanden sei.

(unveröffentlichter Artikel vom Mai 1990. Letzte Aktualisierung am 8. März 2017)

Originalliteratur: Corbeau P, Devaux C, Kourilsky F, Chermann JC. An early postinfection signal mediated by monoclonal anti-beta 2 microglobulin antibody is responsible for delayed production of human immunodeficiency virus type 1 in peripheral blood mononuclear cells. J Virol. 1990 Apr;64(4):1459-64

Aids-Forschung im Jahr 1990

Die Immunschwächekrankheit Aids wurde erstmalig im Juni 1981 bei jungen amerikanischen Homosexuellen festgestellt. Zwei Forschergruppen, eine französische um Luc Montagnier am Pariser Pasteur-Institut und eine amerikanische um Robert Gallo am amerikanischen Krebsinstitut waren es, die das Virus als erste isolieren und in Zellkulturen vermehren konnten.

Ein Aids-Virus beim Verlassen einer infizierten Zelle (Foto: NIH via Wikipedia)

Damit war die Grundlage für eine weitere Erforschung des Virus gelegt. Montagnier verkündete die Entdeckung im Oktober 1983, erst Jahre später einigte man sich auf den Namen HIV (Humanes Immundeffizienz Virus). Die weitere Entwicklung vollzog sich mit rasender Geschwindigkeit: Noch im gleichen Jahr der Entdeckung stand ein Bluttest zur Verfügung, mit dem die Infektion nachgewiesen werden konnte. In mehreren Labors wurde das genetische Material des Virus isoliert (geklont) und in seine Bestandteile zerlegt.

Man fand ein sehr kompliziertes Regelwerk mit dem HIV sich lange Zeit unbemerkt in infizierten Zellen aufhalten kann, um dann schlagartig neue Viruspartikel zu produzieren. 1984 gelang es Robin Weiss, dem Direktor des Londoner Krebsforschungsinstitutes, das Virus an der Infektion seiner Wirtszellen zu verhindern – zumindest im Reagenzglas. Weiss blockierte dafür die Bindungsstellen von HIV mit einem Antikörper, ein Ansatz der heute bereits im Stadium der klinischen Erprobung ist.

1985 fand Montagnier ein zweites Aids-Virus (HIV-2) in Blutproben von Patienten, die lange Zeit in Guinea-Bissau gelebt hatten, einer ehemaligen portugiesischen Kolonie in Westafrika. In der Zwischenzeit hat man auch mehrere HIV-Verwandte gefunden, die Affen infizieren. Obwohl die Entstehung des Virus noch nicht völlig geklärt ist, spricht vieles dafür, das HIV vor spätestens 25 Jahren im westlichen Afrika zum ersten Mal auf den Menschen übertragen wurde.

Auf der Suche nach Medikamenten die das tödliche Virus stoppen können wurden tausende von möglichen Substanzen erprobt. So hatte beispielsweise die Arbeitsgruppe von Samuel Broder am Nationalen Krebsinstitut der USA schon im Frühjahr 1985 unter 300 getesteten Substanzen 15 gefunden, die die Vermehrung des Virus im Reagenzglas unterbinden können. Als besonders erfolgversprechend erschien AZT (Azidothymidin), das im Juli 1985 an den ersten Patienten abgegeben wurde. Im Herbst 1986 hatten Studien an 12 amerikanischen Kliniken gezeigt, dass AZT die Lebenserwartung von Aids-Patienten erhöht und die Lebensqualität verbessern kann. Eine Heilung durch AZT ist allerdings nicht möglich, auch sind die Nebenwirkungen erheblich, so dass AZT nicht von allen Betroffenen eingenommen werden kann. Andere Medikamente wie Dideoxyinosin (DDI), die dem AZT in Struktur und Wirkungsweise sehr ähnlich sind, befinden sich derzeit in Erprobung. Vorläufig allerdings bleibt AZT das einzige zugelassene Medikament gegen Aids.

Langfristig streben die Forscher allerdings nicht die Entwicklung immer neuer Medikamente an, sondern die Entwicklung eines Impfstoffes, mit dem sich die Krankheit von vornherein verhindern ließe. Im Gegensatz zu anderen Viren, wie den Erregern von Masern und Mumps, von Pocken und Polio wird die Entwicklung eines HIV-Impfstoffes durch mehrere Umstände erschwert: Das Virus kann sich innerhalb der befallenen Zellen verstecken, zudem fehlt es an einem geeigneten Tiermodell, das die gleichen Symptome wie befallene Menschen zeigt. Möglicherweise können hier Mäuse mit einem menschlichen Immunsystem aushelfen, wie sie unter anderem von Gallo untersucht werden. Es bleiben aber die ethischen Probleme beim Verabreichen eines Impfstoffes zu überwinden, dessen Wirksamkeit noch nicht belegt ist.

Ob der Entwickler des Polio-Impfstoffes, Jonas Salk mit getöteten Aids-Viren Erfolg haben wird, ob einzelne Bestandteile des Virus ausreichen oder ob andere, unkonventionelle Impfstrategien zum Ziel führen werden ist derzeit noch nicht abzusehen.

(Ein nach meinen Unterlagen offenbar unveröffentlichter Hintergrundbericht)

Was ist daraus geworden? Als das Aids-Virus sich in den 1980er und 1990er Jahren weltweit verbreitete, war dies die wohl wichtigste und bedrohlichste Entwicklung in der Biomedizin. Entsprechend oft habe ich darüber geschrieben und durfte mitverfolgen, wie (auch unter dem Druck der Aktivisten) innerhalb kürzester Zeit immer bessere Medikamente entwickelt wurden und die Epidemie durch große Aufklärungskampagnen begrenzt wurde. Natürlich gab es bei dieser Geschichte nicht nur Helden, sondern auch Schurken, die durch ihr Zögern oder aus Konkurrenzdenken noch schnellere Fortschritte verhindert haben. Dennoch sollte man den Erfolg im Kampf gegen diese Seuche nicht kleinreden. Inzwischen ist AIDS zu einer beherrschbaren Krankheit geworden – und dies nicht nur in den Industrieländern. Wer genauer wissen will, wie es dazu gekommen ist, dem empfehle ich von Randy Shilts „And the Band Played On“ (deutsch: „Und das Leben geht weiter„) und von David France „How to Survive a Plaque„.

Forscher entdecken neues AIDS-Virus

Bei der Routineuntersuchung einer Prostituierten aus Ghana, die in der Bundesrepublik Deutschland lebte, haben Frankfurter Wissenschaftler ein sehr urtümliches Aids-Virus entdeckt, das sich von allen bisher isolierten Typen deutlich unterscheidet. Möglicherweise ist das untersuchte Virus weniger gefährlich als andere Erreger der Immunschwächekrankheit, da bei der Frau keinerlei Anzeichen einer Erkrankung festgestellt werden konnten. Dann wäre sogar ein Einsatz bei der Impfstoff-Entwicklung denkbar.

Wie Dr. Ursula Dietrich vom Forschungsinstitut Georg- Speyer-Haus am Freitag der WELT sagte, hat der Erreger – genannt HIV-2ALT – Gemeinsamkeiten sowohl mit menschlichen als auch mit Affen-Aids-Viren. Demnach könnte das Aids-Virus doch menschlichen Ursprungs sein und wurde nicht – wie bisher angenommen – vom Affen auf den Menschen übertragen. Die Arbeitsgruppe unter Leitung von Professor Helga Rübsamen-Waigmann ist bereits in der Lage, das neue Virus schnell und sicher von seinen Verwandten zu unterscheiden. In Zusammenarbeit mit einer portugiesischen Arbeitsgruppe soll jetzt untersucht werden, wie weit es verbreitet ist.

„Cosmic Space“ und „Ecstacy“ – Bunte Pillen, die töten können

Auch die Rauschgiftmafia bereitet sich auf den europäischen Binnenmarkt von 1993 vor. Die Dealer sind beim Kampf um Marktanteile nicht zimperlich. Neue synthetische Drogen und Mixturen sind aufgetaucht, die wie Heroin und Kokain mit brutalen Methoden verbreitet werden. Obwohl 1988 mehr Rauschgift beschlagnahmt wurde als je zuvor, steigt die Zahl der Todesopfer weiter an. Über neue Trends am Drogenmarkt berichteten jetzt Experten aus verschiedenen Fachgebieten auf einer Pressekonferenz in Frankfurt.

Noch nie wurde in der Bundesrepublik so viel Rauschgift beschlagnahmt wie im letzten Jahr. Über 1000 Kilogramm der „harten“ Drogen (vor allem Kokain und Heroin) stellten die Behörden sicher, dazu mehr als elf Tonnen Cannabis. Trotz dieser Erfolge der Fahnder ist der Marktpreis gerade für die besonders gefährlichen Suchtstoffe Kokain und Heroin gegenüber 1987 um fast die Hälfte gesunken – ein klares Zeichen dafür, dass den Süchtigen mehr „Stoff“ zur Verfügung steht als je zuvor.

Ecstasy - Wikipedia

Beschlagnahmte Ecstasy-Pillen (Quelle: Wikipedia)

Über neue Trends beim Drogenkonsum unterrichteten Fachleute kürzlich auf einer Pressekonferenz am Frankfurter Flughafen. Während die Bereitschaft von Jugendlichen, illegale Drogen einzunehmen, leicht abnimmt, weisen alle Indikatoren zum Drogengebrauch bei gefährdeten Personen nach oben, wie Dr. Walter Kindermann von der Frankfurter Projektgruppe Rauschmittelfragen betonte. Traurige Bilanz für das erste Halbjahr 1989: Mit fast 500 Drogentoten steht zu erwarten, dass die bisherige Höchstzahl an Suchtopfern aus dem letzten Jahr (673 für ganz 1988) nochmals übertroffen wird.

Bundesinnenminister Wolfgang Schäuble sieht in dieser bedrohlichen Entwicklung die Auswirkungen des Angebotsdrucks der internationalen Rauschgifthändler-Organisationen auf den gesamten europäischen Markt. „Die Überschwemmung des europäischen Marktes infolge des Preisverfalls in den USA hat zu einer hohen Verfügbarkeit von Rauschgiften mit außerordentlichem Reinheitsgrad bei niedrigen Preisen geführt. Dadurch wurde nicht nur die hohe Todesrate bei den Abhängigen mitverursacht, sondern auch die Nachfrage gefährlich belebt.“

In der Frankfurter Drogenberatung beschäftigt man sich vorwiegend mit denjenigen Abhängigen, deren „Leit“-Droge Heroin ist. Der gleichzeitige Missbrauch verschiedener Psychopharmaka führt bei diesem Personenkreis zu „Mischintoxikationen“, die zu einer desolaten Verfassung der Süchtigen beitragen, erklärte Kindermann. Dazu kommen dann bei vielen Infektionen mit dem Immunschwäche-Virus (HIV), Beschaffungskriminalität und Obdachlosigkeit. Eine zu geringe Zahl an Therapieplätzen führt bei Ausstiegswilligen zu mehrmonatigen Wartezeiten. Auch fehlen ärztlich und psychosozial betreute Entzugsplätze speziell im Raum Frankfurt.

Durch den europaweiten Abbau der Grenzkontrollen wird die Situation sich weiter verschlimmern.  Den internationalen Drogensyndikaten öffnen sich neue Märkte. Schon jetzt versuchen die Dealer mit neuen Angeboten und Kombinationen verschiedener Drogen die kaufkräftigen Europäer in Abhängigkeit zu bringen. Über 1000 Drogenmillionäre sind nicht zimperlich, wenn es darum geht, sich einen Marktanteil zu sichern. Die Verbreitung der Rauschgifte ist dabei nicht nur raffinierter, sondern auch brutaler geworden.

Günter Speckmann, Zolloberamtsrat i. R. verfolgt die Hamburger Drogenszene schon seit über 20 Jahren. Er berichtete von den Praktiken der Dealer, die auch mit neuen synthetischen Drogen handeln. Diese tragen so exotische Namen wie „Ecstasy“, „Cadillac“ oder „Cosmic-space“. Schon eine einzige der bunten Pillen kann tödlich sein, da beim Zusammenmischen dieser „Designer-drugs“ oft Kombinationen mit fataler Wirkung entstehen.

Auch Cannabis-Zigaretten, die in Thailand fabrikmäßig hergestellt werden und äußerlich von  handelsüblichen Zigaretten kaum zu unterscheiden sind, sind auf dem Vormarsch. Aus Hongkong  kommen Wegwerffeuerzeuge, die im unteren Drittel mit einem starken Betäubungsmittel gefüllt sind. Diese Ware wird mit einer Spritze entnommen und ist als Ersatzstoff für Heroin sehr begehrt. Die synthetische Droge LSD („Speed“) wurde bis vor kurzem noch auf Löschpapier aufgetropft. Beim Kauen wird das LSD wieder aus dem Papier gelöst. Jetzt ist das Speed in Form von Gelatineplättchen auf dem Markt aufgetaucht, die auf der Zunge zergehen.

Besonders gefährlich sind die „Mini-hits“ genannten Heroinportionen, die beim Haschisch-Kauf von Dealern kostenlos mit angeboten werden. Das Heroin wird dann beim Drehen eines Joints zugemischt – meist ohne dass die Betroffenen wissen, was sie da eigentlich rauchen. Einige wenige dieser „Super-joints“ führen bereits zur totalen Heroinabhängigkeit.

Erwartungen, dass die Angst, sich beim Fixen mit dem Aids-Virus zu infizieren, zu einem Absatzrückgang beim Heroin führen könnte, haben sich zerschlagen. Die einzige Konsequenz der Fixer: Heroin wird jetzt wieder vermehrt geraucht statt gespritzt. Dieses Verhalten findet seinen Niederschlag in dem hierzulande vergleichsweise niedrigen Prozentsatz an HIV-infizierten Süchtigen: Bei 13 bis 14 Prozent der Drogentoten konnte das Aids-Virus im Blut nachgewiesen werden. Dagegen sind mehr als die Hälfte der 200000 Fixer in New York City von dem Erreger befallen.

Die Aufmerksamkeit der Experten erstreckt sich aber nicht nur auf die illegale Drogenszene. Dies machte der Rechtsmediziner Professor Joachim Gerchow mit einem Hinweis auf den gesellschaftlich tolerierten Drogenkonsum klar. Das legale Suchtmittel Alkohol fordere alleine in Bundesrepublik etwa 30 000 Menschenleben jährlich. Kindermann sprach in diesem Zusammenhang sogar von einer „Drei-Klassen-Suchtgesellschaft“. Neben den illegalen Drogen, die im Brennpunkt des Medieninteresses stehen, warnte er vor der zunehmenden Medikamentenabhängigkeit („Sucht auf Rezept“) und der „billigen Sucht im Supermarkt“, die es auch Kindern leicht mache, an Alkohol oder Zigaretten heranzukommen.

(erschienen in der WELT am 14. Juli 1989)

59-info@2xWas ist daraus geworden? Tatsächlich ging die Zahl der Drogentoten in 1989 auf mehr als 1000 steil nach oben. Im Jahr 2000 waren es dann sogar doppelt so viele (2030). Seitdem ist die Zahl der Todesopfer durch harte Drogen wieder gesunken – im letzten Berichtsjahr 2014 waren es 1032, wie diese Grafik zeigt.