Genetisch konstruierte T-Zellen blockieren HIV ohne Medikamente

Es scheint wie aus einer weit entfernten Galaxie, aber die heute veröffentlichte Forschung hat die Sicherheit eines neuen Weges zur Behandlung von HIV gezeigt, indem die Zellen eines Patienten direkt bearbeitet wurden.

Die Studie, die im New England Journal of Medicine erscheint, umfasste nur 12 HIV-positive Menschen, ist aber ein Meilenstein in der HIV-Forschung.

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CD4-T-Zellen oder "Helferzellen" sind die Zellen, auf die HIV abzielt. Die nachfolgende Schädigung des Immunsystems verursacht AIDS.

Für die Zwecke der Studie extrahierten Wissenschaftler solche Zellen von den Probanden und "editiert" ihre genetische Ausstattung, um künstlich eine Art HIV-Immunität zu erzeugen, die in früheren Untersuchungen in etwa neun Prozent der Fälle identifiziert wurde Menschen europäischer Abstammung.

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Wie haben sie es getan?

CCR5 ist ein Protein, das auf einem CD4-Zellgen exprimiert wird, das als Delta 32 bekannt ist. Seine Expression ermöglicht es dem HIV, eine Zelle zu finden und sie zu infizieren.

Wissenschaftler wissen seit einiger Zeit, dass Menschen mit einer Mutation auf einem CCR5-Delta-32-Allel einen Schutz vor HIV haben. Es wird angenommen, dass diejenigen mit einer Mutation auf beiden Allelen vollständig immun gegen das Virus sind.

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Timothy Ray Brown, bekannt als "Der Berliner Patient", wurde 2007 einer Stammzelltransplantation zur Behandlung der akuten myeloischen Leukämie (AML) unterzogen. Ärzte entdeckten, dass er an einem Allel eine CCR5-Delta-32-Mutation hatte, also suchten sie nach einem Knochenmarkspender, der ebenfalls die Mutation hatte. Sie fanden einen, und nach der Transplantation wurde Brown funktionell von seiner vorbestehenden HIV-Infektion geheilt.

Es wird angenommen, dass nur ein Prozent der Bevölkerung die CCR5-Delta-32-Mutation auf beiden Allelen aufweist. Forscher am Penn Center for AIDS-Forschung der Universität Pennsylvania haben jedoch eine neue Ära eingeläutet, indem sie einen Weg gefunden haben, künstlich die Mutation auf mindestens einem Allel zu erzeugen.

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Zeigen des "Fingers" bei einer Heilung

Sie konnten dies mithilfe künstlicher Enzyme, den Zinkfinger-Nukleasen (ZFNs), tun, erklärte Bruce L. Levine, Associate Professor für Krebs-Gentherapie und Direktor der Klinischen Zelle und Impfstoffproduktion in Penn.

Er sagte Healthline, dass Forscher durch die Zusammenarbeit mit Sangamo BioSciences, dem Entwickler der ZFNs, eine Technik entwickeln konnten, die wie eine "molekulare Schere" funktionierte, um die gewünschte Mutation einzuführen. "Indem man auf den Delta 32-Anteil abzielt, kann man die Expression des CCR5-Proteins auf der Oberfläche der Zelle stören, HIV aussperren oder den Türknauf entfernen", sagte Levine.

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Wenn Forscher die veränderten Zellen zurück in die Patienten brachten, persistierten sie nicht nur, sondern auch die Viruslast sank selbst bei den vier von sechs Patienten, die aus drei lebensrettenden antiretroviralen Therapien (ART) entfernt wurden Monate.

"In der Zelltherapie- und Gentherapie-Gemeinschaft haben wir immer an das geglaubt, was wir tun, oder wir würden nicht daran arbeiten", sagte Levine. "Es hat einen Paradigmenwechsel in der Biotechnologie und der Pharmaindustrie gegeben Auf diese Weise ist es eine ganz andere Art, eine neue Therapie zu liefern. "

Ein Patient, der bereits eine CCR5 Delta 32 Mutation an einem Allel hatte, hatte selbst nach der Entlassung eine vollständig nicht nachweisbare Viruslast ART. Nach Forschungsprotokoll ging er auf ART zurück, so dass es unmöglich ist, sein Ergebnis mit dem des Berliner Patienten zu vergleichen.

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Ein negatives Ergebnis wurde in der Studie berichtet. Ein Patient wurde in den Notfall gebracht Raum, weil er sich 24 Stunden nach der Injektion der veränderten Zellen krank fühlte.

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Ein 'Wichtiger erster Schritt'

Alle Teilnehmer wurden einmal injiziert mit 10 Milliarden T-Zellen zwischen Mai 2009 und Juli 2012, mit zwischen 11 und 28 pro Prozent der Zellen, von denen angenommen wird, dass sie genetisch verändert sind. Während die Anzahl der Blut-T-Zellen abnahm, wenn ART vier Wochen nach der Infusion gestoppt wurde, verschwanden die modifizierten T-Zellen bei etwa einem Drittel der typischen täglichen Rate.

Inzwischen wurden die veränderten Zellen weiterhin im darmassoziierten lymphatischen Gewebe im Darm gefunden, von dem bekannt ist, dass er ein Reservoir für eine HIV-Infektion ist.

In einem begleitenden Editorial, das heute im New England Journal of Medicine veröffentlicht wurde, riefen Dr. Mark Kay von der Medizinischen Fakultät der Stanford University und Dr. Bruce Walker vom Howard Hughes Medical Institute der Harvard University die Forschung einen wichtigen ersten Schritt. Weitere Studien, die Sicherheit und potenzielle langfristige Wirksamkeit demonstrieren, werden benötigt, schreiben sie.

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"Die mögliche Zukunft des Gen-Knockouts durch ZFNs und andere Techniken ist nicht auf eine HIV-Infektion beschränkt. Es gibt jetzt Methoden, die nicht nur dazu verwendet werden können, ein Gen zu inaktivieren, sondern auch spezifische Nucleotid-Veränderungen an einer bestimmten Stelle im Genom und in der Gen-Addition vorzunehmen ", schrieb Kay und Walker.

Aber ist es realistisch zu erwarten, dass solche Therapien in naher Zukunft erschwinglich und überall verfügbar sein werden?

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Levine sagte, dass viele Leute spotteten, wenn Stammzelltransplantationen zuerst entwickelt wurden, und nannte es eine "Boutique-Therapie", die nie zur üblichen Praxis werden würde.

"Vor einem Jahr im letzten Januar fand die einmillionste Stammzelltransplantation statt", sagte Levine. "Es ist mit der Zeit passiert. Ich sehe nicht die Unmöglichkeit, diese Art von Therapie in eine breitere Praxis zu bringen. "