In Labors und Kliniken: Die AIDS-Medikamente von morgen
Auf kaum einem anderen medizinischen Gebiet wird so intensiv geforscht wie an der Bekämpfung von HIV und AIDS. Mehr als 100 neue Präparate zur Therapie oder zur Vorbeugung werden gegenwärtig getestet, darunter auch Impfstoffe. Und in den Labors werden Ideen geprüft, wie Infizierte eines Tages doch von HIV befreit werden können.
(© Boehringer Ingelheim)
Chemiker im HIV-Labor einer forschenden Pharmafirma
Neue Wirkstoffe, neue Wirkungsweisen
Die Vielzahl derzeit erprobter neuer Wirkstoffe gegen HIV ist kaum überschaubar. Etliche neue Reverse-Transkriptase-Hemmer, CCR5-Hemmer und Integrasehemmer (vgl. Die Viren in Schach halten) sind in Entwicklung. In den Labors der Unternehmen wird aber auch an Medikamenten mit gänzlichen neuen Wirkprinzipien gearbeitet. So wird mit Stoffen experimentiert, die bewirken, dass bei der Vermehrung der Viren in den Zellen außerordentlich viele "genetische Abschreibefehler" gemacht werden: Die Viren, die so entstehen, sind vor lauter Fehlern in ihrem Erbgut nicht mehr vermehrungsfähig. Andere experimentelle Wirkstoffe verhindern, dass sich in den befallenen Zellen aus neu gebildeten Virusbausteinen fertige Viren zusammensetzen. Diese Substanzen werden als Maturations-Inhibitoren oder Reifungshemmer bezeichnet. Andere Forschungsanstrengungen gelten Wirkstoffen, die auch in die Körperregionen gelangen, wo HIV bisher vor Bekämpfung weitgehend sicher ist: Gehirn, Rückenmark und Hoden.
Neue Präparate mit bekannten Wirkstoffen
Auch auf Basis schon zugelassener Wirkstoffe entwickeln Pharmaforscher neue Medikamente, z. B. Kombinationspräparate, die mehrere Wirkstoffe vereinigen. Sie ermöglichen, dass Patienten weniger Tabletten einnehmen müssen, was ihnen die Therapietreue erleichtert. Durch neuartige Formen der Verarbeitung bekannter Wirkstoffe werden auch Präparate geschaffen, die nach der Einnahme länger wirken oder nicht mehr gekühlt gelagert werden müssen.
Präparate für Kinder
Zu den zahlreichen bereits für Kinder und Jugendliche verfügbaren AIDS-Medikamenten dürften bald noch weitere hinzukommen. Die meisten davon sind Trinklösungen. Ein Unternehmen prüft aber auch, ob ein AIDS-Wirkstoff als Nasenspray verabreicht werden könnte.
Wie eine Heilung gelingen könnte
(© Pfizer)
Auch Einrichtungen in Entwicklungsländern wie das Ugandische Infectious Diseases Institute tragen zur AIDS-Forschung bei. Forschende Pharmafirmen unterstützen sie dabei.
Die heutigen Medikamente können die Viren in Schach halten, aber im Körper nicht ausrotten. Letzteres gelingt deshalb nicht, weil sich stets einige Viren über Jahre oder Jahrzehnte in ruhenden Zellen verbergen, wo sie vor der Medikamenteneinwirkung geschützt sind. Wissenschaftler haben jedoch Ideen entwickelt, wie sich die Viren aus ihren Verstecken jagen lassen. Ein Projekt dazu basiert auf Valproinsäure, einem Wirkstoff, der eigentlich zur Epilepsie-Behandlung dient. In einer ersten kleinen Studie bewirkte Valproinsäure zusammen mit zugelassenen AIDS-Präparaten, dass bei drei von vier Patienten die Zahl der ruhenden CD4-Zellen – den bevorzugten HIV-Verstecken – um drei Viertel abnahm. Denn die Valproinsäure "weckte" die Viren in ihnen quasi auf.
Mittlerweile weiß man, dass auch bestimmte Botenstoffe des Immunsystems und manche Antikörper ruhende CD4-Zellen aktivieren können.
Im November 2008 wurde bekannt, dass ein HIV-infizierter Patient der Berliner Klinik Charité möglicherweise dauerhaft ohne Medikamente leben kann. Er hatte zur Behandlung einer Leukämie eine Knochenmarktransplantation erhalten; danach waren bei ihm keine Viren mehr feststellbar. Die Ärzte vermuten, dass das neue Knochenmark Immunzellen gebildet hat, die aufgrund einer genetischen Besonderheit nicht befallen werden können: Ihnen fehlen die CCR5-Moleküle, die HIV zum eindringen benötigt (vgl. Die Viren in Schach halten). Dennoch haben sich wahrscheinlich irgendwo im Körper noch Viren "verschanzt".
Leider ließ sich dieser Erfolg bei anderen Patienten nicht wiederholen, trotz analoger Gegebenheiten. Aber selbst wenn das gelungen wäre, wäre die Behandlung doch nur für wenige Infizierte geeignet gewesen. Denn für die meisten HIV-Positiven ließe sich kein geeignetes Spenderknochenmark mit der nötigen genetischen Besonderheit finden; und solche Transplantationen sind auch nicht ohne Risiko.
Der Fall bestätigt aber, dass Forscher auf dem richtigen Weg sind, die an einer Gentherapie gegen HIV arbeiten, die später einmal so ablaufen soll: Ärzte entnehmen einem HIV-Infizierten Knochenmarkzellen; im Reagenzglas legen sie in diesen die Gene für CCR5 still (wie das auch beim Spenderknochenmark der Charité der Fall war). Dann geben sie dem Patienten die veränderten, CCR5-freien Zellen zurück, wo sie rasch viele Immunzellen bilden, die von HIV nicht mehr befallen werden könnnen.
AIDS-Forscher vom Hamburger Heinrich-Pette-Institut haben 2007 über eine andere Heilungsstrategie berichtet: Ausgangspunkt ihrer Forschungen waren sogenannte Rekombinasen - körpereigene Werkzeuge für Reparaturen im Erbgut, die auch menschliche Zellen verwenden. Den Forschern gelang es, eine solche Rekombinase so zu verändern, dass sie das Erbmaterial von HIV aus dem Kern einer infizierten Zelle herausschneiden kann. Infizierte Zellkulturen lassen sich auf diese Weise schon heilen; bis ein Rekombinase-Medikament verfügbar wird, sind allerdings noch viele Hindernisse zu überwinden.
Auch die Hamburger Forscher denken an eine darauf aufbauende Gentherapie. Dabei würden wiederum dem Patienten Knochenmarkszellen entnommen. Im Reagenzglas würden sie mit einem zusätzlichen Gen ausgestattet, durch das sie die HIV-bekämpfende Rekombinase selbst bilden können. Auch solche Zellen würden nach ihrer Rückführung in den Patienten viele Immunzellen bilden, denen HIV nichts mehr anhaben kann. Die Viren im Körper dürften verschwinden. Alle genannten Ansätze werden auf dem Weg zur zugelassenen Therapie noch auf viele Hindernisse treffen. Aber sie zeigen, dass die Ausheilung einer HIV-Infektion nicht länger undenkbar ist.
Übertragungsschutz in der Scheide
Viele Versuche, eine HIV-Übertragung zwischen Mann und Frau durch Medikamente in der Scheide (Gele, Zäpfchen oder Vaginalringe) zu verhindern, waren erfolglos; zum Teil wurde die Übertragung durch die Medikamente sogar erleichtert. Ein Vaginalgel, das den Wirkstoff eines therapeutischen antiretroviralen Medikaments enthielt, weckte 2010 Hoffnungen, weil sich damit in einer Studie das Anstreckungsrisiko um rund ein Drittel senken ließ. Leider ließ sich diese Wirksamkeit in weiteren Untersuchungen nicht reproduzieren. Ein Grund dafür könnte sein, dass sich im Alltag lückenlose Anwendung kaum gewährleisten lässt.
Dennoch arbeitet die Pharmaforschung weiter an geeigneten Präparaten dieses Typs. Sie werden – aus historischen Gründen – oft Mikrobizide genannt. Koordiniert wird die Mikrobizid-Forschung unter anderem von der internationalen Alliance for Microbicide Development. Die ihr angeschlossenen forschenden Pharmafirmen stellen insbesondere Substanzen und Knowhow für universitäre Forschungszentren zur Verfügung, die die eigentliche Produktentwicklung betreiben. Auch der deutsche Staat fördert die Mikrobizidforschung mit jährlich einer Millionen Euro.
Bei der Entwicklung solcher Präparate ist stets zu berücksichtigen, dass sie keinesfalls die Schleimhaut der Scheide angreifen dürfen; denn das würde unweigerlich die Ansteckungsgefahr erhöhen statt senken.
(© Pfizer)
Auf der Suche nach neuen Wirkprinzipien nehmen sich Pharmaforscher alle Moleküle vor, die beim Eindrinegn von HIV in Zellen und bei der HIV-Vermehrung eine Rolle spielen.
Hier die computergrafische Darstellung von Teilen von HIV (obere "Decke", an korkenzieherartigen Strukturen herabhängende kugelförmige Eiweiße) und einer CD4-Zelle (grauer "Boden", darin verankerte orangene und pinke Eiweiße). Ein Ensemble von Eiweißmolekülen, das von dem Virus harabhängt, hat sich gerade mit mehreren Eiweißmolekülen an der Oberfläche der CD4-Zelle verbunden. So verankert, kann HIV mit dem Eindringen beginnen.
Vorbeugende Einnahme von AIDS-Medikamenten
In mehreren klinischen Studien wurde derzeit getestet, ob es zumindest für Personen mit hohem Ansteckungsrisiko (z. B. Prostituierte) sinnvoll sein könnte, vorbeugend dauerhaft ein oder zwei der HIV-Medikamente einzunehmen, die sonst für die Behandlung verwendet werden. Erste Testergebnisse sind ermutigend: Eine substanzielle Reduktion des Risikos lässt sich erzielen. Allerdings ist diese medikamentöse Prävention nicht ohne Nebenwirkungen und erreicht bislang keinesfalls die Zuverlässigkeit von Kondomen. In weiteren Studien soll geklärt werden, ob sich die Schutzwirkung noch verbessern lässt.
Der lange Weg zur HIV-Impfung
Seit der Entdeckung des Virus in den 1980er Jahren wurden größte Anstrengungen bei allen Impfstoffherstellern und in vielen akademischen Forschungslabors unternommen, um einen Impfstoff gegen HIV zu entwickeln. Dem war bisher allerdings kein Erfolg beschieden, denn keines der Prinzipien, nach denen andere Impfstoffe erfolgreich wirken, funktioniert auch bei HIV. Der wichtigste Grund dafür ist, dass sich die AIDS-Viren binnen Monaten in ihren Oberflächenproteinen so verändern, dass das Immunsystem – durch den Impfstoff auf ganz bestimmte Proteine "abgerichtet" – die Viren nicht mehr erkennt. Auch die Immunreaktion, mit der im Körper sonst virenbefallene Zellen in die Selbstzerstörung getrieben werden, wird von HIV ausgetrickst; ein Impfstoff, der solche Reaktionen fördert, nützt also auch nichts. Außerdem zerstört HIV auch noch genau solche Zellen, die für wirksame Immunreaktionen erforderlich sind.
(© Bristol-Myers Squibb)
Mehr als hundert neue Substanzen werden derzeit von forschenden Pharmafirmen auf ihre Eignung als AIDS-Medikament getestet.
Trotz dieser Probleme arbeiten forschende Pharmaunternehmen intensiv an neuen Impfstrategien. Zur Zeit werden rund 25 Impfstoffe in unterschiedlichen Entwicklungsstadien getestet. Zwar glauben die wenigsten Forscher, dass ein hundertprozentiger Schutz erreichbar ist, doch viele halten eine merkliche Senkung des Ansteckungsrisikos für möglich. Auch treiben sie die Entwicklung von therapeutischen Impfstoffen voran, die bei HIV-Positiven eingesetzt werden können. Sie sollen deren Immunsystem so stark in den Kampf gegen die Viren einbeziehen, dass sie zeitweilig auf Medikamente verzichten können.
All dieses Engagement der Pharmaforschung könnte einmal dazu beitragen, HIV global schachmatt zu setzen. Bis dahin bleibt Safer Sex der beste Schutz.