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Suche nach Impfstoff: Doppelschlag soll HIV überlisten

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Immer noch sterben jährlich etwa 1,5 Millionen Menschen an Aids. Doch eine Impfung zu entwickeln, die sicher vor allen Varianten des HI-Virus schützt, scheint unmöglich. Forscher wollen dennoch nicht aufgeben - sie setzen auf eine Kombinationsstrategie.

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Corbis

Die Struktur des HI-Virus: "Impfstoffsuche bleibt Achterbahnfahrt"

Hamburg - Im Kampf gegen das HI-Virus hat sich die Welt viel vorgenommen: Keine Aidstoten mehr, keine Neuinfektionen und nie mehr Diskriminierung von infizierten Menschen. Doch das Ziel scheint weit entfernt: Was vor allem fehlt, ist eine Impfung. Die Suche danach lässt die Forscher verzweifeln.

Das Hauptprobleme ist, dass das Virus ständig die Erkennungsmerkmale auf seiner Oberfläche verändert. Inzwischen gibt es zahlreiche Untergruppen der Erreger, die an unterschiedlichen Orten der Welt in Kombinationen vorkommen. Selbst wenn es gelingt, das Immunsystem gegen einen HI-Virustyp zu impfen, könnte eine andere Untergruppe in den Körper vordringen und das Immunsystem schwächen.

Dass eine einzige Impfung das Immunsystem jemals auf alle Virustypen wird vorbereiten können, scheint unmöglich. Deshalb haben Forscher die Suche nach einem komplett zuverlässigen Impfstoff vorerst aufgegeben. "Davon, dass wir in absehbarer Zeit eine Impfung entwickeln, die vollkommen schützt, kann man derzeit nicht ausgehen", sagt Oliver Keppler, der ab Oktober das nationale Referenzzentrum für Diagnostik und Beratung zu HIV in Frankfurt leiten wird. Forscher suchen stattdessen nach einem Impfstoff, der die Zahl der Viren in infizierten Menschen verringert - die Patienten bleiben dann länger gesund. Auch senkt eine geringe Viruslast das Risiko, den Erreger zu übertragen.

Im Kampf gegen das Virus kombinieren Forscher jetzt zwei Impfstoffe

Die Viruslast durch eine Impfung zu reduzieren, war auch das Ziel der derzeit größten klinischen HIV-Impfstoffstudie HVTN 505: Vor drei Jahren begannen Forscher um Scott Hammer von der Columbia Universität in New York eine Kombinationsimpfung aus zwei unterschiedlichen Impfstoffen zu testen - eine sogenannte "Prime-and-boost"-Strategie. Die Studienteilnehmer bekommen zunächst einen DNA-Impfstoff gespritzt, der das Immunsystem in Gang bringt (Primer). Der zweite Impfstoff soll die Wirkung der ersten Impfung verstärken und gezielt T-Zellen und Antikörper aktivieren, die auf das Virus spezialisiert sind und ihn auf Dauer in Schach halten (boost).

DNA-Impfstoffe - der ersten Teil der Impfung - bestehen aus DNA-Ringen, die gentechnisch verändert sind und in Körperzellen eingeschleust werden. Eine Kettenreaktion beginnt: Die veränderten Zellen stellen Proteine her, die auch das HI-Virus auf seiner Hülle tragen. Dadurch alarmieren sie das Immunsystem, dieses beginnt, Antikörper gegen die Hüllenproteine des HI-Virus zu erzeugen. Die Antikörper wiederum wappnen das Immunsystem gegen eine Infektion. DNA-Impfstoffe haben den Vorteil, dass sie eine breite Immunantwort hervorrufen.

Gedächtniszellen sichern einen langfristigen Impfschutz

Lösen würde das jedoch nur einen Teil des Problems.

Entscheidend für den Erfolg der Impfung ist, dass das Immunsystem zielgenau gegen den Erreger vorgeht. Dafür sorgt der zweite Teil der "Prime-and-boost"-Impfung. Dieser besteht aus abgeschwächten Erkältungsviren (Adenoviren Typ 5), die sich nicht mehr vermehren und keine Erkältung mehr auslösen können. Stattdessen tragen die Erkältungsviren Gene in sich, mit denen sie ebenfalls HIV-Hüllenproteine herstellen.

Statt eine breite Immunantwort hervorzurufen, aktivieren diese jedoch hauptsächlich T-Zellen, die extrem zielgenau gegen den Erreger vorgehen und sich zu Gedächtniszellen weiterentwickeln. Stoßen die Zellen erneut auf HIV-Hüllenproteine, erkennen sie diese wieder und aktivieren eine Armee spezialisierter Immunzellen, die sich mit großer Durchschlagskraft gegen das Virus wehren.

So zumindest die Theorie. Doch funktioniert sie auch in der Praxis? Experten sind skeptisch.

Eine Studie musste aus Sicherheitsgründen gestoppt werden

Mit einem Impfstoff, ganz ähnlich dem in der aktuellen Studie verwendeten, verbinden Forscher einen der größten Rückschläge bei der HIV-Impfstoffsuche: 2007 mussten US-Behörden eine Studie mit 3000 homosexuellen Männern stoppen, weil sich bei einer Zwischenuntersuchung gezeigt hatte, dass die Impfung wirkungslos war.

Das war vorerst das Aus für diese Art von HIV-Impfstoffen. Doch 2009 veröffentlichten Forscher die erste positive klinische Studie mit einem HIV-Impfstoff überhaupt. Eine Kombinationsimpfung hatte beim Test an 16.400 Menschen in Thailand die Zahl der Neuinfektionen reduziert. Außerdem ergaben Tierversuche, dass die Affenversion der "Prime-and-boost"-Impfung der HVTN 505-Studie die Übertragung von Affen-HIV verringert.

Die Suche nicht aufgeben

Der Weg zur derzeit größten HIV-Impfstoffstudie war geebnet: Statt wie bisher zu prüfen, ob die Kombinationsimpfung dazu führt, dass die Viruslast von Neuinfizierten von Anfang an gering bleibt, untersuchen die Forscher jetzt auch, ob der Impfstoff die Ansteckungsgefahr reduziert. Statt der ursprünglich 1300 Teilnehmer testen seit Sommer 2011 nun 2200 die Impfkombination. Erste Ergebnisse erwarten die Forscher noch dieses Jahr.

Doch Keppler warnt vor zu viel Euphorie: "Es gibt keine Beweise dafür, dass kleine Veränderungen in den Proteinen und der DNA, wie sie in den aktuellen Impfstudien gemacht werden, zum Erfolg führen." Auch müsse sich noch zeigen, ob das positive Ergebnis in Thailand ein echter Effekt war oder doch nur Zufall.

Bis sich dank einer Impfung niemand mehr mit HIV infiziert, wird es noch dauern. "Trotzdem muss weitergeforscht werden, denn schon ein Wirkstoff, der die Zahl der Neuinfizierten um die Hälfte reduziert, würde das Virus gerade in Afrika merkbar eindämmen", sagt Keppler. Bis es soweit ist, bleibt die Suche nach einer HIV-Impfung eine Achterbahnfahrt im Dunkeln. Niemand kann sagen, was hinter der nächsten Kurve wartet.

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Aids-Medikamente: Kampf gegen die HIV-Infektion

HIV/Aids
Zahlen und Fakten in Deutschland
- in Deutschland leben etwa 78.000 Menschen mit HIV und Aids
- rund 63.000 HIV-Infizierte und Aidskranke sind Männer
- davon sind etwa 51.000 Männer homo- oder bisexuell
- 17.000 Menschen haben sich über heterosexuelle Kontakte infiziert
- im Jahr 2012 gab es etwa 3400 HIV-Neuinfektionen
- die Zahl der Todesfälle wird auf 550 geschätzt
- seit Beginn der Epidemie in den Achtzigerjahren gab es etwa 27.000 Todesfälle in Deutschland. Jährlich kommen etwa 500 Todesfälle hinzu.
Quelle: RKI, Stand November 2013
HIV-Infektion
Die Infektion mit HIV erfolgt über Körperflüssigkeiten wie Blut, Sperma und Scheidensekret, aber auch über die Muttermilch. Außer ungeschütztem Vaginal- und Analverkehr gilt die gemeinschaftliche Nutzung von Spritzen durch Drogensüchtige als ein Hauptübertragungsweg.

Bei normalem Körperkontakt gibt es dagegen kein Infektionsrisiko, da die Körperhaut im Gegensatz zur Schleimhaut über eine schützende Hornschicht verfügt. Bei Verletzungen oder Ekzemen können allerdings auch hier Erreger eindringen. Beim beruflichen Umgang mit Kollegen am Arbeitsplatz besteht ebenso wenig Ansteckungsgefahr wie bei Besuchen von Schwimmbad oder Sauna oder gemeinsamem Essen. Kein Risiko gibt es auch bei ärztlichen und zahnärztlichen Behandlungen, da die Desinfektion von Instrumenten das Virus zuverlässig abtötet.
Die Krankheit Aids
Das HI-Virus zerstört allmählich das Immunsystem, indem es die Zahl der T-Helferzellen im Blut drastisch senkt. Während in den ersten Wochen nach der Infektion grippeähnliche Symptome auftreten können (aber nicht müssen), folgen der Ansteckung mit HIV meist mehrere Jahre ohne körperliche Anzeichen. Währenddessen vermehrt sich das Virus im Körper. Mit dem Beginn der ARC-Phase ("Aids Related Complex") treten erneut Beschwerden wie nach der Infektion auf. Wenn die eigentliche Krankheit beginnt, spricht man von der Diagnose Aids ("Acquired Immunodeficiency Syndrome").

Aids wird durch verschiedene Erkrankungen definiert. Sogenannte opportunistische oder Sekundär-Infektionen und Tumoren nutzen die schwache Immunabwehr aus. Meistens stirbt der Patient an einer der Folgeerkrankungen. Doch können schon im Vorfeld virenhemmende Medikamente eingesetzt werden. Diese verlängern die Lebenserwartung und steigern die Lebensqualität der Betroffenen.
Das Virus
Das Humane Immundefizienz-Virus (HIV) ist ein Retrovirus. Diese Erreger sind in der Lage, ihren genetischen Code in das Erbgut der Wirtszelle des Menschen einzubauen. Deshalb kann das Virus nach einer Infektion nicht wieder vollständig aus dem Körper entfernt werden.

Das Virus kommt in zwei Stämmen vor. HIV-1 ist weltweit verbreitet. Mikrobiologen unterscheiden Subtypen mit den Buchstaben A bis I und O. Der zweite Stamm, HIV-2, ist vorwiegend in Westafrika verbreitet. Ansteckungs- und Krankheitsverlauf sind in beiden Fällen ähnlich.
Weltweite Verbreitung
Laut dem Aidsprogramm der Vereinten Nationen Unaids sind weltweit schätzungsweise mehr als 35 Millionen Menschen mit dem HI-Virus infiziert. Mit mehr als zwei Drittel der Infizierten bilden die Länder des südlichen Afrikas nach wie vor ein Zentrum der Epidemie.

Bis Ende 2012 erhielten rund 9,7 Millionen HIV-positive Menschen in Ländern mit niedrigem oder mittlerem Einkommen eine antiretrovirale Therapie - im Vergleich zu drei Millionen Patienten im Jahr 2007 und lediglich 400.000 in 2003.

Quellen: Robert-Koch-Institut (RKI), Unaids
Umgang und Leben mit HIV
Vor allem Homosexuelle unter 30 Jahren lassen sich regelmäßig testen. Sind sie positiv, ist die Infektion meist im frühzeitigen Anfangsstadium, die Behandlung kann das Fortschreiten der Erkrankung eindämmen.

Heterosexuelle oder Betroffene mit Migrationshintergrund kommen meistens erst, wenn sich die Symptome des geschwächten Immunsystems nicht mehr verleugnen lassen.

Bei 15 Prozent der neudiagnostizierten HIV-Patienten ist Aids daher bereits ausgebrochen. Inzwischen haben Betroffene - mit einer Differenz von etwa zehn Jahren - die gleiche Lebenserwartung wie gesunde Menschen. Sie sterben inzwischen häufiger an einer Herz-Kreislauf-Erkrankung als an der durch einen Pilz verursachten Lungenentzündung, einst klassische Todesursache der Aidserkrankten. Jeder vierte HIV-Positive ist inzwischen älter als 50 Jahre.


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