News: Trickreiche Tarnung
Trotz aller Forschungsbemühungen ist es Wissenschaftlern bislang nicht gelungen, eine wirksame Impfung gegen AIDS zu entwickeln. Ein neu entdeckter Mechanismus könnte erklären, wie das HI-Virus den Abwehrstrategien des Immunsystems entkommt.
© Spektrum Akademischer Verlag (Ausschnitt)
Antikörper sind die Waffen der Immunabwehr. Treffen bestimmte Immunzellen, die B-Lymphozyten, auf körperfremde Strukturen, dann nimmt die Produktion der gegen diese potenziellen Krankheitserreger gerichteten Antikörper zu. Die auch als Immunglobuline bezeichneten Antikörper haben vor allem die Funktion, unliebsame Eindringlinge unschädlich zu machen.
Bei den als fremd erkannten Strukturen handelt es sich in aller Regel um Eiweißstoffe, die sich auf der Oberfläche von Bakterien oder Viren befinden. Zu den Oberflächenproteinen des HI-Virus gehört das Glykoprotein gp120, das dem ersten Anschein nach die große Schwachstelle im Bauplan des AIDS-Erregers sein müsste. Denn es befindet sich in ausreichend hoher Dichte auf der Oberfläche der Viren und wäre durch seine exponierte Lage und Größe ein idealer Ansatzpunkt für die Immunabwehr.
Doch fatalerweise entgeht das Virus der Immunabwehr. Hierbei verhält es sich wie ein Verbrecher auf der Flucht: Es wechselt seine Identität, indem es den Aufbau seiner Hülle durch Mutation des gp120-Proteins ändert und damit die Abwehrbemühungen des Körpers ins Leere laufen lässt.
Allerdings dürfen sich bestimmte Bereiche von gp120, die für das Andocken des Virus an Zielzellen unersetzlich sind, nicht ändern: die so genannten Rezeptor-Bindestellen. Trotzdem gelingt es dem Immunsystem nicht, wirksame Antikörper gegen diese verwundbaren Regionen zu bilden – weshalb Wissenschaftler schon seit langer Zeit vermuten, dass zusätzliche Tarnmechanismen existieren müssen.
Einen derartigen Tarnmechanismus des HI-Virus hat die Arbeitsgruppe um Peter Kwong von den US-amerikanischen National Institutes of Health nun beschrieben. Die Forscher haben eine Reihe von thermodynamischen Analysen durchgeführt, um die Bindung von Antikörpern an das virale Hüllprotein besser verstehen zu können.
Dabei stellten sie fest, dass sich die Struktur von gp120 nach Bindung des Antikörpers ändert. Offensichtlich klappt eine bestimmte Region des Virusproteins um, wenn es mit dem Antikörper in Kontakt tritt. Durch die so veränderte Konformation erkennt das Immunsystem den AIDS-Erreger nicht mehr, weshalb dieser entkommen kann.
Die Forscher nennen diesen Tarnmechanismus "konformative Maskierung". Allerdings herrscht noch Unklarheit darüber, auf welche Weise diese Strategie letztlich das Virus schützt. Zum einen könnte die variable Zielstruktur von vornherein die Bildung von Antikörpern erschweren. Denkbar wäre aber auch, dass die Heerscharen von eigens dafür produzierten Antikörpern ihr Ziel nicht unschädlich machen, weil sie es nicht erkennen können.
Wie dem auch sei – letztlich bleibt nur zu hoffen, dass die Forscher auf der Suche nach einem Impfstoff nun genauso ideenreich vorgehen wie ihr viraler Kontrahent.
Bei den als fremd erkannten Strukturen handelt es sich in aller Regel um Eiweißstoffe, die sich auf der Oberfläche von Bakterien oder Viren befinden. Zu den Oberflächenproteinen des HI-Virus gehört das Glykoprotein gp120, das dem ersten Anschein nach die große Schwachstelle im Bauplan des AIDS-Erregers sein müsste. Denn es befindet sich in ausreichend hoher Dichte auf der Oberfläche der Viren und wäre durch seine exponierte Lage und Größe ein idealer Ansatzpunkt für die Immunabwehr.
Doch fatalerweise entgeht das Virus der Immunabwehr. Hierbei verhält es sich wie ein Verbrecher auf der Flucht: Es wechselt seine Identität, indem es den Aufbau seiner Hülle durch Mutation des gp120-Proteins ändert und damit die Abwehrbemühungen des Körpers ins Leere laufen lässt.
Allerdings dürfen sich bestimmte Bereiche von gp120, die für das Andocken des Virus an Zielzellen unersetzlich sind, nicht ändern: die so genannten Rezeptor-Bindestellen. Trotzdem gelingt es dem Immunsystem nicht, wirksame Antikörper gegen diese verwundbaren Regionen zu bilden – weshalb Wissenschaftler schon seit langer Zeit vermuten, dass zusätzliche Tarnmechanismen existieren müssen.
Einen derartigen Tarnmechanismus des HI-Virus hat die Arbeitsgruppe um Peter Kwong von den US-amerikanischen National Institutes of Health nun beschrieben. Die Forscher haben eine Reihe von thermodynamischen Analysen durchgeführt, um die Bindung von Antikörpern an das virale Hüllprotein besser verstehen zu können.
Dabei stellten sie fest, dass sich die Struktur von gp120 nach Bindung des Antikörpers ändert. Offensichtlich klappt eine bestimmte Region des Virusproteins um, wenn es mit dem Antikörper in Kontakt tritt. Durch die so veränderte Konformation erkennt das Immunsystem den AIDS-Erreger nicht mehr, weshalb dieser entkommen kann.
Die Forscher nennen diesen Tarnmechanismus "konformative Maskierung". Allerdings herrscht noch Unklarheit darüber, auf welche Weise diese Strategie letztlich das Virus schützt. Zum einen könnte die variable Zielstruktur von vornherein die Bildung von Antikörpern erschweren. Denkbar wäre aber auch, dass die Heerscharen von eigens dafür produzierten Antikörpern ihr Ziel nicht unschädlich machen, weil sie es nicht erkennen können.
Wie dem auch sei – letztlich bleibt nur zu hoffen, dass die Forscher auf der Suche nach einem Impfstoff nun genauso ideenreich vorgehen wie ihr viraler Kontrahent.
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