Aidsforschung

Eiweiss wehrt HI-Viren ab

Das Protein «TRIM5» könnte im Kampf gegen Aids eine entscheidende Rolle spielen, denn es löst eine Signalkette aus, die zur Immunabwehr führt, wie Biochemiker Markus Grütter und sein Team von der Universität Zürich nachwiesen. Sie hoffen damit einen Beitrag zur Behandlung der bisher unheilbaren Krankheit geleistet zu haben. 

Marita Fuchs

Der kugeläugige niedliche Nachtaffe ist nicht nur für Tierliebhaber interessant. Immunologen entdeckten, dass er resistent ist gegen das HI-Virus, während beim Menschen eine HIV-Infektion zu Aids führt. Der Biochemiker Markus Grütter und seine Dissertanten Damien Morger und Sara Züger von der Universität Zürich konnten in Zusammenarbeit mit der Genfer Forschungsgruppe unter Leitung von Jeremy Luban nachweisen, dass das Protein TRIM5 eine wichtige Rolle bei der Abwehr von HI-Viren spielt. Die Forscher bauten das TRIM5 – wie es bei Nachtaffen vorkommt – künstlich nach und stellten damit das Protein in reiner Form her, was zuvor in keinem Labor gelungen war.

Nachtaffe: Resistent gegen den HI-Virus. (Bild: PD)

Angeborenes Immunsystem im Blickfeld

Der Biochemiker Grütter hat viel Erfahrung in der Herstellung von komplizierten Eiweissen. Sein Forschungsinteresse richtet sich auf Proteine, die mit dem angeborenen Immunsystem zu tun haben. Anders als das so genannte adaptive Immunsystem, das sich mit der Bildung von Antikörpern erst während der Auseinandersetzung mit dem Krankheitserreger entwickelt, ist das angeborene Immunsystem in der Lage, Krankheitserreger schon beim ersten Kontakt zu beseitigen – wie zum Beispiel beim Nachtaffen, der sofort auf eindringende HI-Viren reagiert und sie erfolgreich abwehrt.

Markus Grütter, Damian Morger, Sara Züger (v.l.n.r.): Signalkette von der Infektion bis zur Immunantwort der Zelle nachgewiesen.

Ursprünglich befassten sich die Zürcher Forscher mit einem Teilstück des Proteins Trim5. Als sie jedoch das gesamte Protein im Labor in reiner Form herstellen konnten, spannten sie mit einer Forschergruppe in Genf zusammen, die an der Signalübertragung in der Zelle arbeiteten. Beide Ansätze gemeinsam ermöglichten dann zellbiologische Experimente, die die Wirkung des Proteins biochemisch ins Bild setzen.

Achtung, aufgepasst

Liegt nämlich eine HIV-Infektion vor, reagiert eine Zelle mit dem Protein TRIM5 sofort: Sie produziert Alarmstoffe, die andere Zellen warnen und ihnen quasi zurufen: Hallo, ich habe etwas aufgespürt, passt auf! Dieser Zusammenhang war vorher nicht bekannt. «Unsere Leistung besteht darin, dass wir die Signalkette von der Infektion bis zur Immunantwort der Zelle nachweisen konnten», sagt Damien Morger und meint, dass neben harter Arbeit auch ein bisschen Forscherglück zum Ergebnis geführt hat. Das Paper der Gruppe wurde in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift «Nature» publiziert.

Den HI-Virus austricksen

Wie die Zürcher Forscher zeigen konnten, erweist TRIM5 sich dabei als besonders flexibel, denn das HI-Virus ist ein cleverer Gegenspieler des Immunsystems: Der Erreger wechselt fortwährend seine Gestalt, indem er die Proteine auf seiner Oberfläche verändert. Auf diese Weise entgeht das Virus immer wieder der Immunabwehr. Diese Eigenschaft macht es schwer, einen geeigneten Impfstoff zu finden – weltweit existiert eine enorme Anzahl verschiedener Varianten des Krankheitserregers.

TRIM5 hat jedoch eine besondere Taktik: Es wird aktiviert, wenn es den gitterförmigen Virus-Kern erkennt. Diese Gitterform behält seine Form, im Gegensatz zur äusseren Virus-Hülle, die sich fortwährend verändert, um so dem Immunsystem ein Schnippchen zu schlagen. So kann TRIM5 die Veränderungstaktik des HI-Virus umgehen.

Wie können nun die neuen Forschungsergebnisse im Kampf gegen Aids genutzt werden? «Jede biochemische Erkenntnis über ein Eiweiss, das mit einem Virus interagiert, ist für uns Forscher interessant» sagt Grütter, «denn wenn wir die Interaktion verstehen, könnte man sie zum Beispiel mit synthetischen Molekülen imitieren und die Zellen mit einem Medikament in Alarmzustand versetzen, wodurch eindringende Viren abwehrt werden.»

Marita Fuchs ist Redaktorin von UZH News.

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