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Studie zeigt, wie das heimliche HIV Medikamente und Immunität umgeht

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Eine immune Antwort, die wahrscheinlich entwickelte, um zu helfen, Infektion zu kämpfen, scheint, der Mechanismus zu sein, der menschliches Immunodeficiencyvirus (HIV) in einen latenten Zustand treibt und in den Zellen nur lauert, um wieder auszubrechen, Forscher am Duke Gesundheit Report.

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In der am 14. November in der Zeitschrift Nature Microbiology veröffentlichten Studie gibt das Forscherteam neue Einblicke in den lästigen Prozess, der HIV besonders heimlich macht, aber auch bei anderen Virusinfektionen eine Rolle spielen könnte.

"HIV hat sich als unheilbar erwiesen, weil es eine kleine Anzahl latent HIV-infizierter T-Zellen gibt, die sowohl von antiviralen Medikamenten als auch von der Immunreaktion unberührt bleiben", sagte der Hauptautor Bryan R. Cullen, Ph.D., Professor in der Abteilung Molekulargenetik und Mikrobiologie an der Duke University School of Medicine.

"Diese Zellen, die sehr langlebig sind, können spontan aus der Latenzzeit erwachen und noch Jahre nach der Infektion HIV produzieren, so dass die lebenslange Einnahme von antiretroviralen Medikamenten erforderlich ist", so Cullen. "Der Ursprung dieser latent infizierten Zellen ist trotz erheblicher Bemühungen unbekannt geblieben"

Die Ergebnisse von Cullen und Kollegen bieten wichtige Einblicke und deuten auf einen Proteinkomplex namens SMC5/6 hin, der an der Chromosomenfunktion und -reparatur einer Wirtszelle beteiligt ist.

HIV dringt in den Körper ein, infiziert die CD4+ T-Zellen des Immunsystems und stellt dann ein genomlanges DNA-Molekül her, das es in das Chromosom einer Wirtszelle integriert, wo es dann kopiert wird, um virale RNAs und Proteine zu erzeugen.

Wenn dieses so genannte DNA-Provirus an der Integration in die Wirtszell-DNA gehindert wird, beispielsweise durch ein Medikament, das diesen Prozess blockiert, kann es keine viralen RNAs und Proteine bilden und wird inaktiv. Im Gegensatz dazu sind DNA-Proviren, die sich integrieren können, normalerweise in der Lage, eine produktive HIV-Infektion zu verursachen.

Cullen und sein Team fanden heraus, dass der SMC5/6-Proteinkomplex in einer kleinen Anzahl infizierter Zellen einen Prozess in Gang setzt, der das DNA-Provirus zum Schweigen bringt, bevor es sich in ein Chromosom der Wirtszelle integriert. Diese Proviren bleiben auch nach der Integration inaktiv und führen zu latenten Infektionen, die so lange ruhen, bis sie zum Ausbruch einer aktiven Infektion veranlasst werden.

"Unsere Forschung deutet darauf hin, dass die Latenz nicht auf intrinsische Eigenschaften des infizierenden HIV zurückzuführen ist, sondern eher auf einen unglücklichen Nebeneffekt einer zellulären angeborenen Immunantwort, die sich wahrscheinlich entwickelt hat, um invasive fremde DNA zum Schweigen zu bringen", so Cullen.

Die Forscher fanden heraus, dass ein Molekül, das die Silencing-Aktion von SMC5/6 ausschaltet, vielversprechende Ergebnisse als potenzielle therapeutische Strategie zeigt, da es die Etablierung latenter HIV-Infektionen hemmt. Reaktivierte Proviren sind anfällig für natürliche Reaktionen des Immunsystems und antiretrovirale Medikamente.

"Obwohl antiretrovirale Therapien die Viruslast bei AIDS-Patienten unter die Nachweisgrenze senken können, gelingt es diesen Medikamenten nicht, HIV-1 auszurotten", so Cullen. "Es wurden zwar beträchtliche Anstrengungen unternommen, um Therapien zu entwickeln, die das latente HIV-1 aktivieren und die antiretroviralen Therapien dabei unterstützen können, den Körper vom infektiösen Virus zu befreien, aber bisher ist es nicht gelungen, wirksame und gleichzeitig ungiftige Medikamente zu finden. Unsere Studie stellt einen potenziell wichtigen Schritt zur Erreichung dieses Ziels dar"

"Das Verständnis des Mechanismus, der zur Latenz von HIV-1 führt, könnte Aufschluss darüber geben, wie latente HIV-1-Proviren reaktiviert und dann zerstört werden können", so Cullen.

Zu den Autoren der Studie gehören neben Cullen auch Ishak D. Irwan und Hal P. Bogerd.