Menschen, die sich mit dem HI-Virus infiziert haben, können heutzutage ein fast normales Leben führen. Sofern sie Zugang zu Medikamenten haben. Die können allerdings starke Nebenwirkungen haben und müssen täglich eingenommen werden. Das könnte sich vielleicht bald ändern.

Ein Team um Stephen Yant vom US-amerikanischen Pharmaunternehmen Gilead Sciences hat einen Wirkstoff entwickelt, der für mehr als sechs Monate im Körper aktiv bleibt. Das Molekül mit dem Namen GS-6207 spritzten die Entwickler HIV-positiven Menschen unter die Haut, die noch keine anderen Medikamente bekommen hatten. Das Mittel habe die Viruslast im Körper erheblich gesenkt, schreibt das Forscherteam nun in der Fachzeitschrift »Nature«.

Laut UNAIDS, dem gemeinsamen Programm der Vereinten Nationen für HIV und Aids, sind weltweit etwa 38 Millionen Menschen mit dem HI-Virus infiziert, die meisten davon in Afrika, und jedes Jahr kommen zirka 1,7 Millionen dazu. Rund 62 Prozent der Betroffenen haben bislang Zugang zu den Medikamenten, die sie brauchen. In Deutschland lebten Ende 2018 rund 90 000 Menschen mit HIV. 93 Prozent von ihnen bekommen Medikamente dagegen, und bei 95 Prozent davon ist das Virus nicht mehr nachweisbar.

Neues Ziel: das Viruskapsid

Gängige HIV-Medikamente zielen auf die Werkzeuge ab, die das Virus braucht, um sein Erbgut zu vervielfältigen oder es in die DNA der infizierten Zelle einzubauen. Im Gegensatz dazu bindet der neue Wirkstoff GS-6207 an Proteine, die das Virus während seines gesamten Lebenszyklus braucht: seine Kapsidproteine. Diese Moleküle umschließen das Viruserbgut wie eine Kapsel. Sie schützen es nicht nur vor Zerstörung, sondern sorgen auch dafür, dass das Erbgut des Virus in der befallenen Zelle an die richtige Stelle gelangt. Ist sein Kapsid kaputt oder nicht richtig zusammengebaut, kann das Virus keine Zelle infizieren.

Weil es seine Funktion hauptsächlich im Kontakt mit anderen – darunter unseren körpereigenen – Proteinen entfaltet, ist es jedoch schwierig, Hemmstoffe gegen das Kapsidprotein zu entwickeln. Das Gilead-Team schaute sich die Struktur des Proteins ganz genau an. Es designte ein Molekül, das eine Stelle darin blockiert, die besonders wichtig für seine Kontakte mit anderen Proteinen ist.

Um zu testen, ob GS-6207 die Vermehrung des Virus unterdrücken kann, gaben die Forscher den Stoff zu menschlichen Immunzellen, die sie zuvor mit HIV infiziert hatten. Diese Zellen dienen dem Virus üblicherweise als Wirt. Wenn sie befallen sind, sterben sie ab, und das Immunsystem des Patienten wird immer schwächer. Der neue Stoff wirkte schon bei pikomolaren Konzentrationen – das bedeutet, dass sich in einer Lösung pro Tausend Milliarden Wasserteilchen (eine Zahl mit 12 Nullen) meist nicht einmal ein einziges GS-6207-Teilchen befindet. Damit sei die Substanz deutlich wirksamer als herkömmliche HIV-Medikamente, schreiben die Autoren. In Kombination mit anderen Wirkstoffen wirkte GS-6207 sogar noch besser.

Die Pharmaentwickler konstruierten den Stoff so, dass er möglichst dauerhaft stabil ist: Er besteht aus mehreren ringförmigen Molekülen und Bindungen, die die Enzyme in unserem Körper nur sehr schwer spalten können. Um zu überprüfen, wie lange die Substanz wirksam bleibt, spritzte das Team sie 32 gesunden Männern und Frauen im Alter zwischen 19 und 44 Jahren unter die Haut. Die meisten vertrugen die Behandlung sehr gut. Manche stellten eine Rötung oder einen Schmerz an der Einstichstelle fest, beides verging aber nach ein paar Tagen. Die Konzentration des Wirkstoffes nahm nur langsam ab; erst nach etwa fünf Wochen war die Hälfte abgebaut. Die Probanden hatten unterschiedliche Mengen des Stoffes bekommen. Bei einer Dosis von mehr als 300 Milligramm war die Konzentration sogar nach mehr als sechs Monaten noch hoch genug, um die Vermehrung des Virus zu unterdrücken.

Im nächsten Schritt verabreichten die Forscher den Wirkstoff 24 HIV-positiven Menschen, acht erhielten stattdessen ein Placebo. Auch sie vertrugen den Wirkstoff gut. Nach neun Tagen war die Viruskonzentration in ihrem Blut je nach Dosis um etwa das 20- bis 150-Fache gesunken.

Das Virus wird schnell resistent

Das Forscherteam von Gilead sieht in GS-6207 ein viel versprechendes neues HIV-Medikament. Die US-amerikanische Zulassungsbehörde FDA hat es im Mai 2019 sogar als »Breakthrough Therapy« (deutsch: bahnbrechende Therapie) eingestuft und will die Entwicklung und Prüfung des Wirkstoffs beschleunigen.

Aber warum brauchen wir das neue Mittel überhaupt? Schließlich können Menschen, die sich mit HIV infizieren, schon heute mit einer fast normalen Lebenserwartung rechnen können, wie das Fachjournal »The Lancet« 2017 berichtete. Durch die Einnahme mehrerer hochwirksamer Medikamente – in der Regel sind es drei bis fünf – lässt sich die Konzentration des Virus so weit absenken, dass es praktisch nicht mehr nachweisbar ist. Eine solche hochaktive antiretrovirale Therapie (HAART) verbessert die Gesundheit der infizierten Person und verhindert, dass sie das Virus auf andere Personen übertragen kann. Aktuell sind 32 unterschiedliche Wirkstoffe zugelassen, die an verschiedenen Stellen der Virusvermehrung ansetzen.

Eigentlich müsste jedes Medikament für sich im Stande sein, die Vermehrung von HIV zu unterdrücken. Leider ist dem aber nicht so. Denn das Virus ist extrem wandlungsfähig. Das kommt daher, dass beim Kopieren seines Erbguts ständig Fehler passieren. Manche dieser Mutationen machen die Viren unempfindlich gegen ein Medikament. Um die Infektion im Zaum zu halten, muss man darum mehrere kombinieren, und es wird kontinuierlich nach Arzneistoffen mit neuen Wirkmechanismen gesucht.

Das Team um Yant testete seinen neuen Kandidaten gegen unterschiedliche HIV-Stämme, auch solche, die bereits gegen eine Vielzahl von Medikamenten resistent sind. GS-6207 zwang sie alle in die Knie. Besonders bei Menschen, die schon seit langer Zeit mit dem Virus leben, könnte der neuartige Wirkstoff darum die Behandlung verbessern, schreiben die Forscher.

Aber könnte das Virus nicht auch gegen GS-6207 resistent werden? Um das herauszufinden, testeten die Forscher die Substanz über drei Monate hinweg in immer höheren Konzentrationen in ihren Zellkulturen. Nach einigen Wochen hatten sich tatsächlich Virusmutanten entwickelt, die weniger sensibel auf den Wirkstoff reagierten. Auch bei den Virusstämmen in einer der HIV-positiven Testpersonen stellte das Team eine dieser Mutationen fest.

»Das ist nicht überraschend«, sagt Frank Kirchhoff vom Universitätsklinikum Ulm. »Mit der Zeit bilden sich bisher bei jedem Virusprotein, das man angreift, Resistenzen aus«, erklärt der Virologe. Mit seinem Team, dem Institut für Molekulare Virologie, forscht er ebenfalls zu HIV. Der Einsatz des neuen Wirkstoffes sei nur dann sinnvoll, wenn man ihn mit anderen HIV-Medikamenten kombiniere. Das sieht Mark Snyder, Geschäftsführer von Gilead, genauso: Lenacapavir (so nennt das Pharmaunternehmen seinen Wirkstoff) werde einen Partner brauchen.

»Wenn in der Einzelanwendung Resistenzen auftreten, heißt das nicht, dass dies auch in der Kombinationstherapie der Fall sein wird«, sagt Kirchhoff. Idealerweise behandle man einen HIV-Patienten so, dass keinerlei Vermehrung des Virus mehr stattfindet. »Dann ist auch das Risiko der Resistenzentwicklung sehr gering«, erklärt der Virologe. Denn nur wenn das Virus sich vermehrt und dabei sein Erbgut kopiert, können neue Mutationen entstehen.

Die Studie des Teams findet er »interessant und sehr gut gemacht«. Neu und besonders sei, dass die Forscher mit ihrem Molekül kein Enzym, das in relativ kleiner Menge vorliegt, sondern ein Stukturprotein des Virus angreifen, sagt Kirchhoff. »Davon gibt es einige Tausend pro Viruspartikel.« Die hohe Wirksamkeit der Substanz erachtet er als Plus, genauso ihre hohe Verweildauer im Körper. Vielleicht könne man sie mit anderen Wirkstoffen kombinieren, die ebenfalls lange wirken, und so eine Langzeittherapie erreichen. »Es wäre schon ein großer Vorteil, wenn man die Medikamente nicht mehr täglich einnehmen, sondern nur noch alle paar Monate injizieren müsste«, sagt der Virologe.

Der Cocktail aus Medikamenten, den HIV-positive Personen heutzutage meist täglich – und zwar lebenslänglich – einnehmen müssen, kann starke Nebenwirkungen hervorrufen, etwa Übelkeit, Erbrechen, Leber- und Nierenschäden, Stimmungsschwankungen und Allergien. Vergessen die Patienten ihre Medikamente, kann sich ihr Zustand schnell verschlechtern – und sie können wieder andere Menschen anstecken.

HIV-Medikamente zur Vorbeugung

Weil es so lange wirkt, könnte man das Mittel auch Menschen verabreichen, die sich zwar noch nicht mit HIV infiziert haben, aber ein hohes Risiko dafür haben, schreiben die Forscher des Pharmaunternehmens. Dazu müsste man jedoch zunächst klären, ob das Mittel tatsächlich keine – oder zumindest kaum – Nebenwirkungen hat. Dass man es spritzen muss, ist nicht ideal. Außerdem ist fraglich, ob das Medikament für Menschen in Entwicklungsländern überhaupt erschwinglich wäre. Die Kosten für potenzielle Präparate seien noch nicht ermittelt worden, sagt Gilead-Geschäftsführer Snyder. Derzeit würde auch die Anwendung in Form einer wöchentlichen Tablette getestet.

Es gibt bereits ein Medikament zur Vorbeugung von HIV: PrEP, das steht für Prä-Expositions-Prophylaxe. Die Tabletten enthalten zweierlei Wirkstoffe, die auch in der HAART-Therapie zum Einsatz kommen. Sie kosten in Deutschland zwischen 40 und 70 Euro pro Monat. Nimmt man das Medikament täglich ein, ist man beim Sex ähnlich gut vor einer HIV-Infektion geschützt, wie wenn man ein Kondom benutzt. Letzteres schützt allerdings nicht nur vor HIV, sondern auch vor anderen sexuell übertragbaren Krankheiten. Leider hat sich der Gebrauch von Kondomen noch immer nicht überall durchgesetzt.

Der sicherste Schutz gegen eine HIV-Infektion wäre vermutlich eine Impfung. Forscher haben zwar schon zahlreiche Anläufe unternommen, einen Impfstoff zu entwickeln – trotz einiger Fortschritte sind jedoch bislang alle gescheitert. Erst Anfang 2020 wurde eine groß angelegte Studie in Südafrika abgebrochen, weil sich der Impfstoffkandidat als unwirksam herausstellte. »Das Problem ist vielfältig«, sagt Kirchhoff. Da das Virus sein Genom in unser Erbgut integriert, sollte der Impfstoff die Infektion komplett verhindern. Bei anderen Viren genüge es, die Infektion so gut zu kontrollieren, dass die Person nicht krank wird. Auch die enorme Variabilität des Virus macht es extrem schwierig, einen wirksamen Impfstoff zu entwickeln.

Doch auch ohne Impfstoff könne man die Ausbreitung des Virus in den Griff bekommen, »indem man möglichst viele Leute wirksam therapiert«, sagt Kirchhoff. In vielen Gebieten sei dies bereits gelungen. Vielleicht kann der neue Wirkstoff dabei helfen. Bis zur Zulassung ist es aber noch ein langer Weg. Dafür werden zunächst weitere Untersuchungen benötigt, die die Sicherheit und Wirksamkeit des Medikaments belegen. Gilead rekrutiert bereits Probanden für eine so genannte Phase II/III-Studie. Darin soll das Mittel an mehr als 200 Personen getestet werden, darunter 175 mit einer unbehandelten HIV-Infektion sowie 36 infizierte Menschen, die bereits eine Vielzahl von HIV-Medikamenten erhalten haben. Snyder hofft, »in naher Zukunft Ergebnisse zu bekommen«.