Neue Lama-Mensch-Antikörper gegen HIV zeigen starke Wirkung

Lamas – jene gelangweilt wirkenden, gemächlich kauenden südamerikanischen Kameliden – werden wegen ihrer Wolle und ihres Leders geschätzt. Unter Fell und Haut verbergen diese domestizierten Lasttiere jedoch noch ein weiteres leistungsstarkes Werkzeug, das Menschen nun nutzen möchten.

Werden Lamas (Llama glama) bestimmten tödlichen menschlichen Viren ausgesetzt, bildet ihr Körper nach Erkenntnissen von Forschenden starke Immunproteine, die sich von denjenigen unserer Spezies unterscheiden.

Forschende an den National Institutes of Health (NIH) der USA haben dieses Wissen genutzt und nun einen Hybridantikörper aus Mensch und Lama entwickelt. Dieser soll einen der raffiniertesten Erreger der Menschheit unterdrücken können: HIV.

HIV und die Abwehr durch Antikörper

Das humane Immundefizienzvirus (HIV) ist ein gerissener Gestaltwandler, der sich rasch weiterentwickeln und damit menschliche Antikörper abwehren kann. Diese Antikörper heften sich normalerweise an fremde Bedrohungen und halten sie in Schach.

„Herkömmliche Antikörper sind groß und sperrig, weshalb es für sie schwierig ist, die Oberfläche des Virus zu finden und anzugreifen“, erklärt der Biologe Jianliang Xu vom NIH und der Georgia State University.

Bei Lamas ist das anders. Ebenso wie Haie, Alpakas und Kamele zählen Lamas zu den wenigen bekannten Tieren, die besonders kleine Varianten herkömmlicher Antikörper erzeugen: sogenannte Nanokörper, die ungefähr ein Zehntel so groß sind.

Diese Nanokörper sind flexibel und gewissermaßen „leichtfüßig“. Dank ihrer geringen Größe und länglichen Form können sie sich durch die Schutzmechanismen eines Virus zwängen und dessen ansteckendste Bereiche blockieren.

Lama-Nanokörper gegen HIV-1

Um die Bildung HIV-spezifischer Nanokörper anzuregen, injizierten NIH-Forschende einem einzigen Lama innerhalb eines Jahres 13-mal einen Teil der HIV-1-Hülle.

Anschließend wählten sie die wirksamsten HIV-Nanokörper aus und verbanden sie durch präzise molekulare Konstruktion mit Bestandteilen eines breit wirksamen menschlichen HIV-Antikörpers.

Diese breit neutralisierenden Antikörper (bNAbs), die mehrere HIV-Stämme angreifen können, wurden in den 1990er-Jahren bei einigen menschlichen Patienten entdeckt. Doch selbst nach fast vier Jahrzehnten Forschung ist es Wissenschaftlern bislang nicht gelungen, einen HIV-Impfstoff oder eine lang wirksame Behandlung mit bNAbs zu entwickeln, die den Mutationen des Virus wirksam standhält.

Für sich genommen können der menschliche Antikörper und der Lama-Nanokörper 90 Prozent der HIV-1-Stämme neutralisieren, wobei beide unterschiedliche Teile des Virus ins Visier nehmen. Zusammen sei dieser zweigleisige Ansatz „ultrapotent“, schreiben die Forschenden. Im Labor konnte die Mensch-Lama-Chimäre 96 Prozent von 208 HIV-Stämmen unterdrücken.

Damit ist sie zehnmal wirksamer als ein zuvor entwickelter Mensch-Lama-Antikörper, an dem einige derselben Forschenden beteiligt waren.

„Diese Nanokörper sind die bislang besten und stärksten neutralisierenden Antikörper, was meiner Ansicht nach sehr vielversprechend für die Zukunft von HIV-Therapien und der Antikörperforschung ist“, sagt Payton Chan, Doktorand der Biologie an der Georgia State University.

„Ich hoffe, dass diese Nanokörper eines Tages für die Behandlung von HIV zugelassen werden.“

Potenzial für künftige HIV-Therapien

Ob die neu entwickelte Mensch-Lama-Chimäre eine HIV-Infektion in lebenden Tieren oder Menschen gezielt bekämpfen kann, muss noch untersucht werden. Dass die Behandlung an zwei besonders verwundbare Stellen des Virus binden kann, dürfte es dem Erreger jedoch erschweren, dem Zugriff des Immunsystems zu entkommen.

Antikörperinfusionen haben sich zuletzt als vielversprechender Ansatz erwiesen, um HIV zu behandeln, vorzubeugen oder sogar zu heilen. Frühere Studien zeigten allerdings, dass für eine dauerhafte Wirkung sehr spezifische bnAbs in hohen Dosen erforderlich sind.

Möglicherweise bieten Lama-Nanokörper eine Möglichkeit, diese Behandlungen bereits bei geringeren Konzentrationen wirksamer zu machen. Eine weitere Herausforderung besteht jedoch darin, die Wirkdauer des Medikaments zu verlängern.

Eine HIV-Antikörperbehandlung, die Patienten nur etwa einmal jährlich erhalten müssten, könnte sich im klinischen Einsatz als besonders wirksam erweisen. Derzeit benötigen diese Therapien Auffrischungen im Abstand von wenigen Monaten.

Die NIH-Forschenden entwickeln nun weitere Kombinationen aus Lama- und menschlichen Antikörpern, um herauszufinden, ob sich eine Behandlung mit noch stärkeren Effekten herstellen lässt.

Die Studie wurde in Advanced Science veröffentlicht.