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Überleben mit dem Aidsvirus

Seit 15 Jahren ist Aldyn McKean mit dem Immunschwächevirus infiziert. Trotzdem erfreut sich der New Yorker bester Gesundheit. Warum der Aids-Aktivist nicht schon lange der drohenden Krankheit erlegen ist, weiß niemand. Von der Antwort auf dieses medizinische Rätsel erhoffen sich Wissenschaftler wichtige Hinweise auf neue Strategien im Kampf gegen den Erreger, der nach neuesten Schätzungen schon 14 Millionen Menschen befallen hat.

McKean ist kein Einzelfall: Einige Experten hielten es vor einigen Wochen auf dem 9. Internationalen Aids-Kongreß in Berlin sogar für ausgemacht, daß etwa fünf Prozent der HIV-Infizierten nicht an Aids erkranken. Die Vertreter der Gegenposition behaupten, daß die bisher beobachteten Überlebenszeiten durchaus mit statistischen Schwankungen erklärt werden können. Langzeitüberlebende wären aus dieser Sicht „noch nicht Erkrankte“, die ihre gewonnenen Lebensjahre dem Zufall verdanken.

Doch Aldyn McKean glaubt nicht an Zufälle. Seine eigene Theorie stellt die Persönlichkeit des Infizierten in den Mittelpunkt: „Es ist wichtig, wie man mit der Krankheit umgeht und welche Einstellung man zum Leben hat.“

Soziologen haben überdies beobachtet, daß die meisten Langzeitüberlebenden in festen Beziehungen leben und viel Unterstützung von ihren Mitmenschen erhalten. Andererseits glaubt kaum jemand, daß das Virus sich allein durch positives Denken in Schach halten läßt.

Fritz von Griensven vom Gesundheitsdienst der Stadt Amsterdam, hält es wie zahlreiche seiner Kollegen für wahrscheinlicher, daß eine weniger gefährliche Variante des Immunschwächevirus am Werk ist, welche die körpereigene Abwehr nicht zu überwältigen vermag, sondern im Gegenteil eher stärkt. Eine Parallele dazu: Bei vielen Viruskrankheiten wie Kinderlähmung, Pocken oder Masern werden im Labor geschwächte Varianten des Erregers oder dessen harmlose Verwandte mit großem Erfolg zur Impfung benutzt.

Für David Schwarz und sein Team von der Johns-Hopkins-Universität im amerikanischen Baltimore ist diese entfernte Möglichkeit Grund genug, die Viren im Körper von Langzeitüberlebenden genauestens unter die Lupe zu nehmen. Bei einer 42jährigen, auch heute noch gesunden Amerikanerin, die sich 1981 durch eine Bluttransfusion infiziert hatte, scheiterte Schwarz immer wieder an dem Versuch, infektiöse Viruspartikel aus dem Blut zu isolieren.

Schließlich gelang es dem Team aber doch mit einer äußerst empfindlichen molekularbiologischen Methode (der Polymerasekettenreaktion), die Erbsubstanz des Virus in den Zellen der Frau aufzuspüren und zu vermehren. Die Reihenfolge der Bausteine im Erbmaterial des Virus verglichen die Wissenschaftler dann mit den Daten bereits bekannter HIV- Varianten. Dabei spürten sie zwar zwei verschiedene Virustypen auf; große Unterschiede in der Gensequenz konnten aber bisher nicht nachgewiesen werden.

Andere Forschungsgruppen konzentrieren sich derweil auf eine zweite Möglichkeit: Vielleicht gibt es genetische Unterschiede zwischen Langzeitüberlebenden und „normalen“ Menschen. Eine Art Schutz-Gen glaubt beispielsweise Miles Cloyd von der Universität Texas in Galveston gefunden zu haben. Diese Erbanlage soll laut Cloyd nur bei wenigen Menschen vorkommen und Ähnlichkeit mit einem Resistenz-Gen (Fv-1) der Maus haben.

Im Labor gelang es dem Mediziner auch, Zellkulturen durch den Einbau des Schutz-Gens vor der Zerstörung durch HIV zu bewahren. Schutz-Gene könnten auch erklären, warum beispielsweise Schimpansen und andere Affenarten nicht an Aids erkranken, obwohl das Virus sich sehr wohl im Körper der Tiere ausbreiten kann.

Fasziniert sind die Wissenschaftler auch von einem anderen Phänomen: Unter 260 Prostituierten aus Nairobi fand ein kanadisch-kenianisches Forscherteam 25 Frauen, die sich allen Wahrscheinlichkeitsrechnungen zum Trotz nicht mit HIV infiziert haben. Mindestens drei Jahre hatten die Frauen fast täglich ungeschützten Sex mit bis zu zehn Kunden. Da in der Hauptstadt Kenias fast jeder zehnte Kunde das Virus in sich trägt, kann es sich unmöglich um einen glücklichen Zufall handeln, wie Neil Simonsen von der kanadischen Manitoba-Universität in Berlin vorrechnete.

Die scheinbare Resistenz, die auch bei einigen Homosexuellen, Blutern und Transfusionsempfängern beobachtet wurde, will er mit individuellen Unterschieden in der Struktur weißer Blutzellen begründen: Auf deren Oberfläche sitzen – von Mensch zu Mensch verschieden geformte – Eiweißmoleküle, die es der Immunabwehr ermöglichen, eigene von fremden Zellen zu unterscheiden. Möglicherweise verfügen die Prostituierten über einen sehr seltenen Typ dieser sogenannten HLA-Moleküle. Fremde Blutzellen, in denen sich das Aidsvirus versteckt, sollten daher zu einer starken, möglicherweise schützenden Abwehrreaktion führen.

Eine andere Spur verfolgt Jay Levy, Mediziner an der Universität von Kalifornien in San Francisco. Ausgangspunkt seiner Überlegungen war die unterschiedliche Entwicklung in der Zahl der sogenannten CD4-Zellen, den bevorzugten Opfern des Virus. Bei Gesunden finden sich etwa 1000 von ihnen in einem Mikroliter (Millionstel Liter) Blut. Nach der Infektion fällt die Zahl dieser Abwehrzellen in der Regel auf die Hälfte herab. Doch erst bei Werten unterhalb von 200 CD4-Zellen, verschlechtern sich die Aussichten des Patienten dramatisch.

Der „CD4-Count“ wird daher von den meisten Infizierten mit großer Sorge verfolgt. Er stabilisiert sich bei den Langzeitüberlebenden in der Regel bei über 500 – irgendetwas bewahrt die verbleibenden CD4-Zellen vor dem Untergang. Levy glaubt nun, daß weiße Blutzellen des Typs CD8 den Schutzeffekt vermitteln können, wenn sie zuvor aktiviert wurden. Eine einzige dieser CDS-Zellen kann bei Langzeitüberlebenden 20 mit HIV infizierte CD4-Zellen in Schach halten. Dagegen ist das Verhältnis bei Aidskranken genau umgekehrt, vermutlich, weil die CD8- Zellen bei ihnen eben nicht angeregt wurden.

Wie aber geht nun die Aktivierung der CD8-Zellen vor sich? Und läßt sich dieser Prozeß auch bei anderen HIV-Infizierten auslösen? Jay Levy jedenfalls beantwortet die letzte Frage positiv: „Alle HIV- Infizierten könnten eines Tages zu Langzeitüberlebenden werden“, sagte er in Berlin. Voraussetzung sei allerdings ein äußerst präziser Eingriff in das hochkomplizierte Regelwerk des menschlichen Immunsystems. Dutzende verschiedener Zelltypen produzieren dort eine Vielzahl von Botenstoffen, mit denen die Aktivität aller Komponenten je nach Bedarf angekurbelt oder gebremst wird. Und Levy glaubt, in diesem Spiel die „Guten“ von den „Bösen“ unterscheiden zu können:

Eine Untergruppe der CD4-Zellen (TH1) produziert die Wachstumsfaktoren Interleukin-10 und Gamma-Interferon – körpereigene Substanzen, die als Angriffssignale für die CD8-Zellen dienen. Deren Gegenspieler (TH2) lösen dagegen lediglich die Produktion von Antikörpern aus, ohne jedoch dem HIV-Infizierten dadurch zu helfen. Schlimmer noch: „Wir sagen voraus, daß die TH2- Zellen die CD8-Zellen unterdrücken und so die Krankheit auslösen.“ Andererseits sollte „alles, was TH1 unterstützt und TH2 unterdrückt, das Virus in Schach halten“.

Trifft diese Annahme zu, dann wäre die Gabe von Interleukin-10 an HIV-Infizierte der nächste logische Schritt, um das Gleichgewicht in die gewünschte Richtung zu verschieben, meint Levy. Klinische Versuche werden zeigen müssen, ob der optimistische Theoretiker halten kann, was er verspricht.

(erschienen in der Süddeutschen Zeitung am 15. Juli 1993)

Langzeitüberleben mit AIDS

Im Rückblick womöglich interessant sind die frühen Diskussionen über die Balance der Immunzellen und deren Einfluss auf den Verlauf einer HIV-Infektion bzw. AIDS-Erkrankung. Daher erlaube ich mir, erneut einen meiner englischsprachigen Artikel zu dokumentieren, der am 10. Juni 1993 in der Kongress-Zeitung zur 9. Internationalen Aids-Konferenz in Berlin stand:

Long-term survival for all HIV-infected people is a distinct possibility, Dr. Jay Levy said yesterday. The head of the Cancer Research Institute at UC San Francisco also gave his reasoning on what path to take toward a goal that may seem far-fetched to many.

The most important clues come from studying people that have been living with the virus for a long time without developing AIDS or even signs of infection. Some long-term survivors have been carrying the virus for more than 15 years now; a few still have normal CD4+ cell counts. Up to 30 percent of these crucial T-cells may be harboring viral RNA, but in asymptomatic carriers, only one out of 400 CD4+ cells is actually producing virus. „It is important to determine the suppressive mechanism preventing the emergence of virulent, highly pathogenic virus strains,“ Levy said.

Recent observations in animal models throw some light on the role of relatively non-cytopathic strains that infect macrophages. According to Levy’s scenario, these cells are more than just unimportant bystanders. They might induce CD4+ cell death not by direct killing but indirectly through changes in the pattern of cytokines that are produced by infected macrophages. The cytokines, it is believed, could then lead to programmed cell death and loss of CD4+ cells.

Only after the stage is set by this mechanism, the fast replicating cytopathic strain emerges and starts killing off large numbers of CD4+ cells on a grand scale, leading to clear disease. „A long asymptomatic period then would depend on the ability of the host’s immune system to control even the replication of the non-cytopathic strains,“ Levy concluded.

By this rationale, another type of T-cell, a subset of CD8+ lymphocytes, might be turned into an ally for AIDS-prevention. Several laboratories have proved these cells suppress virus replication in CD4+ cells and macrophages without killing them. Further evidence for this theory stems from the fact that this particular type of CD8+ cells has been found in some children born to HIV-infected mothers but who themselves are not infected by the virus. Studying a pair of twins, one infected, the other not, Dr. Subhash Hira (University of Zambia) found that the CD8+ cells from both children showed anti-HIV activity. „An early strong cell-mediated anti-HIV response may have prevented the infection before antibody production,“ says Levy.

Focusing on the cellular response of the immune system, Levy explained that it could be activated by one subset of CD4+ cells and turned off by another. The boosters of the cellular response, termed TH1 cells, do their job by sending out cellular growth factors such as interleukin and gamma-interferon. TH2 cells, on the other hand, direct the production of antibodies that are of little or no benefit for HIV-infected individuals.

„We predict that the TH2 response suppresses CD8+ activity, leading to disease,“ Levy said, marking this subset of helper cells (CD4+, TH2) as the bad guys. The switch to disease progression is thrown when the TH2 response gets the upper hand over TH1. Levy’s lab has demonstrated that, in long-term survivors, as few as one CD8+ cell added to 20 infected CD4+ cells can control virus replication, whereas in AIDS patients large numbers of CD8+ cells are needed to control virus production by one CD4+ cell.

If confirmed, the sum of these observations might lead to new therapeutic approaches. Anything that can maintain the TH1 response of CD4+ cells or the anti-HIV activity of CD8+ cells „should keep the virus in check and prevent its emergence into a destructive strain,“ said Levy.

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)