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25. November 2011

Virus im Fadenkreuz - Therapien gegen AIDS

 

HIV-Therapie heute: Die Viren in Schach halten



Eine Infektion mit HIV ist bis heute nicht heilbar. Doch dank Medikamenten aus den Labors forschender Pharmafirmen lässt sich die Virenvermehrung im Körper fast vollständig unterdrücken. Sechs verschiedene Klassen von Medikamenten stehen dafür mittlerweile zur Verfügung; jede Klasse hat eine andere Wirkungsweise. Die Pharmaforschung verteidigt damit erfolgreich ihren Vorsprung im Wettlauf gegen die Viren.

(© vfa)
Vermehrung von HIV in CD4-Zellen (einer Sorte von Immunzellen) im menschlichen Körper. Eine genauere Beschreibung der einzelnen Stationen findet sich im Text.


Die Behandlung mit diesen Medikamenten ermöglicht HIV-Infizierten - von spürbaren Nebenwirkungen abgesehen - ein weitgehend normales Leben. Halten Patienten ihre Therapie streng ein, können sie heute davon ausgehen, so noch Jahrzehnte leben zu können. Sie müssen dazu drei oder mehr Wirkstoffe zugleich einnehmen.

Welche Kombination für einen bestimmten Patienten die beste ist, muss der Arzt entscheiden. Er kann sie aus rund 30 Präparaten zusammenstellen, die auf 25 verschiedenen Wirkstoffen mit sechs verschiedenen Wirkungsweisen basieren. Die meisten dieser Präparate enthalten genau einen Wirkstoff, doch gibt es inzwischen auch Zweier- und Dreierkombinationen in einer Tablette. Die HIV-Kombinationstherapie erhielt, als sie um 1996 herum eingeführt wurde, den Namen HAART – für Highly Active Antiretroviral Therapy oder hochwirksame antiretrovirale Therapie. Antiretroviral heißt sie deshalb, weil HIV von Medizinern zu den Retroviren gezählt wird.


So wirken die AIDS-Medikamente

Viren können sich nicht selbst vermehren, sondern müssen stattdessen Zellen zwingen, ihre Nachkommen zu erzeugen. HIV hat sich dazu auf die schon genannten CD4-Zellen spezialisiert, eine ganz bestimmte Sorte von Immunzellen im Blut.

Jede der bislang sechs Klassen von AIDS-Medikamenten greift auf eine andere Weise oder einer anderen Stelle in den Vermehrungsprozess von HIV ein. Das wird deutlich, wenn man die Schritte der Vermehrung verfolgt:

  1. Im Blut trifft HIV auf eine CD4-Zelle. Um eindringen zu können, muss sich das Virus an einem Vorsprung in der Zelloberfläche festheften, der CCR5-Rezeptor [1] heißt (im Bild blau dargestellt).
    Ein Medikament aus der Klasse der CCR5-Inhibitoren kann dieses Festheften verhindern.
  2. Hat sich HIV an den CCR5-Rezeptor geheftet, verschmelzen Virus und Zelle miteinander - die beiden fusionieren, wie Mediziner es nennen. Erst dadurch kann Virusmaterial in das Innere der Zelle gelangen. Ein Medikament aus der Klasse der Fusionsinhibitoren kann das jedoch vereiteln.
  3. Durch die Fusion gelangen mehrere Enzyme [2] und das Erbgut des Virus in die Zelle. Eins der Virusenzyme heißt Reverse Transkriptase. Es beginnt in der Zelle sofort, das mitgebrachte Viruserbgut zu kopieren. Dieser Vorgang lässt sich gleich durch zwei verschiedene Klassen von Medikamenten unterbinden, die von Medizinern „nukleosidische" und „nicht-nukleosidische Reverse-Transkriptase-Hemmer" genannt werden (NRTI und NNRTI). Die Klassen unterscheiden sich darin, auf welche Weise sie die Reverse Transkriptase an der Arbeit hindern.
  4. Die Viruserbgutkopie kann so lange nichts bewirken, wie sie nicht ins normale Erbgut der Zelle eingefügt (im Fachjargon: integriert) wurde. Darin ähnelt sie einem Computervirus-Programm, das auch keinen Schaden anrichtet, ehe es sich nicht auf einem Computer installiert hat. Das Einfügen des Viruserbguts ins zelleigene Erbgut wird von einem weiteren Virusenzym ausgeführt: der Integrase. Ein Medikament aus der Klasse der Integrase-Hemmer kann das aber verhindern.
  5. Ist die Viruserbgutkopie erst einmal ins Erbgut der Zelle eingefügt, übernimmt sie die Kontrolle. Sie kann dann - sogleich oder auch erst nach Jahren - veranlassen, dass große Mengen neuer Viren gebildet werden: Die Zelle stellt dann im ersten Arbeitsgang neue Virusbausteine und -enzyme her. Eins der Enzyme macht die Bausteine dann montagefertig; es heißt HIV-Protease. Ein Medikament aus der Klasse der Proteasehemmer kann die Virenproduktion an diesem Schritt noch aufhalten.
  6. Im letzten Schritt setzen sich aus den fertigen Bausteinen und Enzymen und aus frischen Kopien des Virenerbguts neue Viren zusammen. Diese treten aus der befallenen Zelle aus. Dabei nehmen sie etwas von der Zellhülle als eigene Hülle mit und gestalten sie mit virentypischen Oberflächenmolekülen (im Bild orange) um. Die befallene Zelle geht zugrunde, und die neu entstandenen Viren greifen weitere Zellen an. Gegen diesen letzten Vorgang wirkt bisher noch kein Medikament.


Warum Präparate kombiniert werden müssen

Eigentlich, so könnte man meinen, müsste jedes antiretrovirale Medikament für sich allein imstande sein, die Vermehrung von HIV auf einem ungefährlich niedrigen Niveau zu halten. In der Praxis gelingt das jedoch nur mit einer Präparatekombination. Der Grund dafür liegt in der enormen Wandlungsfähigkeit der Viren: Ihr Erbgut wird bei der Vermehrung so „schlampig" kopiert, dass die Virus-Nachkommen stets Erbmaterial mit einzelnen Schreibfehlern (so genannte Mutationen) erhalten. Die meisten dieser Schreibfehler sind ohne Effekt, aber hin und wieder kommt zufällig ein Schreibfehler vor, der die Viren unempfindlich gegen ein Medikament macht. Wird nur mit diesem Medikament behandelt, kann dieses die mutierten Viren nicht mehr stoppen, und sie vermehren sich wieder ungebremst.

International zugelassene Wirkstoffe gegen HIV
Seit 1985 haben Pharmaunternehmen mehr Wirkstoffe gegen AIDS herausgebracht als gegen die Volkskrankheit Diabetes: 25 gegenüber 17. Nur bei den Breitbandantibiotika gab es in der gleichen Zeit noch mehr Neuentwicklungen (nämlich mehr als 30). Wie das Repertoire an Medikamenten aufgebaut wurde, zeigt die Abbildung. (© vfa)



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Gegen drei verschiedene Medikamente gleichzeitig Mutationen zu entwickeln, gelingt den Viren jedoch so gut wie nie. Deshalb bleiben Medikamenten-Dreier-Kombinationen auch langfristig wirksam. Dies allerdings gilt nur, wenn die Patienten ihre Präparate lückenlos und stets zur vorgeschriebenen Zeit einnehmen. Das jedoch ist nicht immer der Fall, etwa weil Patienten versäumen, ihre Tabletten immer mit sich zu führen, oder weil sie einen Widerwillen gegen die Nebenwirkungen entwickeln (zu denen Übelkeit oder Durchfall zählen können). Sind die Viren eines Patienten aber gegen eins der Medikamente resistent geworden, muss dieses gegen ein anderes ausgetauscht werden, das noch wirkt. Nicht zuletzt deshalb ist es so wichtig, dass es viele verschiedene Präparate gegen HIV gibt und Firmen ständig neue entwickeln. Sie haben darüber hinaus aber auch viel getan, um Patienten die Therapie zu erleichtern: Während ältere Präparate in größeren Mengen und mehrmals täglich sehr pünktlich eingenommen werden müssen, genügt bei neueren Präparaten oft einmal tägliche Einnahme. Einige der neueren Präparate enthalten auch gleich zwei oder drei Wirkstoffe zusammen.

Intensiv wird unter Ärzten diskutiert, wann mit einer Therapie begonnen werden soll. Weil die Behandlung Nebenwirkungen hervorruft und, einmal begonnen, nicht mehr unterbrochen werden darf, ist es nicht automatisch das beste, die Therapie sofort nach der Diagnose zu beginnen. Vielmehr kann es im Sinne des Patienten sein, damit so lange zu warten, bis sich erste Symptome zeigen. Definitiv begonnen werden sollte die Therapie aber, wenn weniger als 350 CD4-Zellen pro Mikroliter (Kubikmillimeter) Blut gezählt werden.

Schlagen die Medikamente an, fällt die Virusmenge im Blut (die so genannte Viruslast) drastisch ab, idealerweise unter die derzeitige Nachweisgrenze von 50 Viren pro Milliliter (Kubikzentimeter) Blut. Mit abnehmender Virusmenge steigt die Zahl der CD4-Zellen in den ersten Monaten schnell wieder an, so dass das Immunsystem sich wieder normalisiert.


Medikamente gegen AIDS-typische Infektionen

(©  Gilead Sciences)
Für die tägliche HIV-Therapie genügen heute weitaus weniger Tabletten oder Kapseln (rechte Hand) als vor zehn Jahren (linke Hand). Eine der neueren Kombinationstherapien kann sogar mit nur einer Tablette täglich eingenommen werden. Die Tablette enthält drei Wirkstoffe zugleich.
Sollte es trotz antiretroviraler Therapie zu weiteren Infektionen mit anderen Erregern kommen, stehen auch dagegen zahlreiche neue Medikamente zur Verfügung. So gibt es Präparate, mit denen einem immunschwachen Patienten Antikörper zur Abwehr von Infektionen unterschiedlichster Art zugeführt werden können. Auch gegen innere Pilzinfektionen und das speziell für AIDS-Patienten gefährliche Cytomegalie-Virus wurden in den letzten zehn Jahren einige neue Präparate herausgebracht. Gegen einige andere AIDS-typische Infektionen, darunter Lungenentzündungen durch den Erreger Pneumocystis, haben sich ältere Antibiotika wie Cotrimoxazol bewährt. Zur Infektabwehr ist der Körper auf neutrophile Granulozyten angewiesen, eine besondere Sorte weißer Blutkörperchen. Sollte ihre Zahl AIDS-bedingt absinken, kann sie durch gentechnische Medikamente wieder erhöht werden.


Was die Therapie bewirkt

Wenn die antiretrovirale Therapie greift, bedeutet das für Patienten, die zuvor schon erheblich an unspezifischen Infektionen oder gar an AIDS gelitten hatten, häufig ein neues Leben. Sie können wieder arbeiten, reisen und ihren Hobbys nachgehen. Auch Sex muss kein Tabu sein, wenn er geschützt praktiziert wird. Doch der Erfolg hat seinen Preis: Zu den Nebenwirkungen, an denen manche der Patienten leiden, gehören Magen-Darm-Probleme, Schlafstörungen und Benommenheit. Einige Wirkstoffe können die Leber, Bauchspeicheldrüse oder die Nieren schädigen. Manche erhöhen die Blutfettwerte, wodurch das ohnehin größere Herzinfarktrisiko von HIV-Patienten weiter steigt. Belastend sind für viele Betroffene auch Verteilungsstörungen des Körperfetts (von Ärzten Lipodystrophie genannt): So können sich unter der Behandlung Gesichtshaut, Arme und Beine ausdünnen, der Nacken oder der Bauch hingegen verdicken. Pharmaforschern ist es gelungen, bei einigen der neueren Medikamente die Rate der Nebenwirkungen zu verringern. Daran wird weiter gearbeitet. Leider können die heutigen Therapien die Infektion nicht ausheilen, denn die Medikamente wirken nur in denjenigen CD4-Zellen, in denen sich HIV vermehrt. Manche befallenen CD4-Zellen treten jedoch in eine jahrzehntelange Ruhephase ein, in der keine oder nur wenige neue Viren gebildet werden. In diesen Zellen richten die Medikamente nichts aus.


Infektionsverhinderung im letzten Moment

Immerhin können Medikamente eine Infektion meist verhindern, solange sich die Viren im Körper noch nicht "eingenistet" haben, etwa kurz nach ungeschütztem Sex oder einem Stich mit einer infizierten Spritzennadel. Dazu ist eine vierwöchige medikamentöse Intensivbehandlung nötig, die so genannte Post-Expositions-Prophylaxe. Damit muss spätestens 72 Stunden nach dem Kontakt begonnen werden.


Kranke Mutter, gesundes Kind

Medikamente können auch das Risiko auf unter zwei Prozent senken, dass sich ein Kind während der Geburt bei seiner HIV-positiven Mutter ansteckt. Da das Risiko hierfür von der Virusmenge im Blut der Mutter abhängt, versucht man, diese medikamentös so weit wie möglich zu senken, ohne das Kind zu schädigen. Der Säugling erhält nach der Geburt ebenfalls Medikamente zur Vorbeugung. Da zudem eine Infektion über die Muttermilch möglich ist, werden die Kinder in Industrieländern meist mit Fertignahrung aufgezogen. In den Entwicklungsländern hingegen bleibt das Stillen auch bei HIV-positiven Müttern die bessere Alternative, da es die Kinder vor vielen anderen Krankheiten schützen hilft. Weitere Informationen dazu finden sich auf der nachfolgenden Web-Seite.


AIDS-Medikamente für Kinder
Forschende Pharmaunternehmen haben zahlreiche Medikamente zur Behandlung einer HIV-Infektion auch für Minderjährige erprobt und nach der Zulassung in den Markt gebracht. Für den Einsatz im Rahmen der antiretroviralen Kombinationstherapie stehen für Kinder und Jugendliche derzeit (Stand November 2009) 29 Originalpräparate zur Verfügung, die auf 18 verschiedenen Wirkstoffen basieren. Dazu kommen noch Antikörperpräparate zur Behandlung einer mit der HIV-Infektion verbundenen Immunschwäche und mehrere Präparate gegen schwere innere Pilzinfektionen, Atemwegsinfektionen (u.a. durch Pneumocystis) oder gegen einen Mangel an neutrophilen Granulozyten.

18 antiretrovirale Medikamente liegen auch in Form kindgerechter Darreichungsformen vor - als Trinklösungen, Trinksuspensionen oder als Minitabletten. Eine laufend aktualisierte Liste der zugelassenen AIDS-Medikamente für Kinder findet sich unter: www.vfa.de/kinder-aids-medikamente. Das Haupteinsatzgebiet der meisten Präparate sind Entwicklungsländer.

Meilensteine in der HIV-Behandlung
(© vfa)



1 Rezeptoren heißen die "Empfangsantennen" der Zellen, mit denen sie Botenstoffe von anderen Zellen wahrnehmen können.
2 Enzyme sind die "Macher" in jedem Organismus. Sie können bestimmte Moleküle umwandeln, aufschneiden, verbinden oder zerlegen.


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