Mit CRISPR/Cas zur HIV-Heilung?

HI-Viren sind Retroviren. Einmal in ihren Wirtsorganismus eingedrungen, schreiben sie ihr RNA-Genom in DNA um und integrieren es im Erbgut des Wirtes – in der Regel in verschiedenen Immunzellen. Daher ist eine HIV-Infektion zwar medikamentös behandelbar, aber bislang mit einzelnen Ausnahmen von HIV-positiven Stammzelltransplantations-Empfängern nicht heilbar. Ein Forschungsteam der Universität Amsterdam ist der »Heilung für alle« nun ein Stück nähergekommen.

Wie die Gruppe um Dr. Elena Herrera-Carrillo kurz vor dem diesjährigen Europäischen Kongress für klinische Mikrobiologie und Infektionskrankheiten, der vom 27. bis 30. April in Barcelona stattfindet, berichtet, konnte sie mithilfe der CRISPR/Cas-Geneditierungstechnologie die Spuren des HI-Virus aus infizierten Zellen beseitigen. Zumindest in In-vitro-Untersuchungen war die Methode laut einer Mitteilung erfolgreich.

»Unser Ziel ist es, ein robustes und sicheres kombinatorisches CRISPR/Cas-Verfahren zu entwickeln, das eine umfassende ›HIV-Heilung für alle‹ ermöglicht und verschiedene HIV-Stämme in unterschiedlichen zellulären Kontexten inaktivieren kann«, erklärt das Team. Die Forschenden aus Amsterdam verwendeten die sogenannte Genschere CRISPR/Cas und ließen diesen Enzymkomplex von zwei Leit-RNA-Molekülen an konservierte Regionen des Virusgenoms führen, wo er DNA-Strangbrüche einfügt. Unter konservierten Regionen werden Stellen im Virusgenom verstanden, die bei allen bekannten HIV-Stämmen gleich sind.

Die Forschenden verwendeten verschiedene CRISPR/Cas-Systeme aus unterschiedlichen Bakterien, um deren Sicherheit und Wirksamkeit bei der Behandlung von CD4⁺-T-Zellen zu untersuchen. Ein System war in den Zellkulturuntersuchungen sehr effizient und konnte mithilfe einer Leit-RNA das HIV-Genom inaktivieren und mithilfe von zwei Leit-RNA das Genom vollständig herausschneiden.

Das Team schaffte es, den Vektor, der die Bauanleitung für die Genschere und die Leit-RNA in die Zellen befördert, so zu verkleinern, dass er gut in die HIV-infizierten Zielzellen aufgenommen wurde. Zudem konnte dieser auch HIV-Reservoirzellen erreichen, weil er mit spezifischen Proteinen auf der Oberfläche dieser Zellen (CD4⁺ und CD32a⁺) interagiert.

Die Autoren sehen in ihren Ergebnissen einen entscheidenden Fortschritt auf dem Weg zu einer HIV-Heilung. Sie betonen aber, dass es sich um eine Proof-of-Principle-Studie handele und entsprechende Therapien nicht morgen verfügbar seien könnten. Noch sei Forschungsarbeit nötig.

»Unsere nächsten Schritte werden darin bestehen, den Verabreichungsweg zu optimieren, um die Mehrheit der Zellen im HIV-Reservoir zu erreichen«, schreibt das Team. Damit solle auch sichergestellt werden, dass ausschließlich Zielzellen und nicht andere Zellen erreicht werden, was die Sicherheit des Ansatzes verbessern soll.