Hemmung der HIV-Replikation durch virale Peptide und neutralisierende Antikörper

Abstract

Derzeit klinisch angewandte HIV-Therapien konzentrieren sich auf die Hemmung viraler Enzyme, die für die Bildung infektiöser Partikel notwendig sind. Weil HIV als Provirus im Genom der Zielzelle integriert wird, ist eine vollständige Eliminierung des Virus durch diese Medikamente nicht möglich. Fusionshemmer, d.h. synthetische Peptide, die von der N- und C-terminalen Helix im transmembranen Hüllprotein gp41 abgeleitet wurden, wie die Peptide Dp107 und Dp178, sind eine neue Klasse von Anti-HIV-Präparaten, die das Virus daran hindern, in die Wirtszelle einzudringen. Auf der Basis von HIV-1/IIIB und den C8166-Zellen wurde ein System aufgebaut, in dem die Wirkung dieser Peptide untersucht wurde. In diesem System konnte die HIV-Replikation durch Dp178 bei 3μg/ml gehemmt werden. Im Gegensatz dazu konnte das Peptid Dp107 die Infektion selbst bei 50μg/ml nicht hemmen. Auch das von der immunsuppressiven Domäne abgeleitete ISU-Peptid konnte gekoppelt an inertes Dextran die Infektion bei 30μg/ml nicht hemmen. Der monoklonale Antikörper 2F5, dessen Epitop ELDKWA in der C-terminalen Helix von gp41 lokalisiert ist, konnte die Infektion durch HIV-1/IIIB in den C8166-Zellen bei 0,25μg/ml hemmen. Allerdings konnte der monoklonale Antikörper B3, der an das Epitop ILAVERYLKD in der N-terminalen Helix bindet, die Infektion in diesem Zellsystem selbst bei 100μg/ml nicht hemmen. Bei der Untersuchung der Resistenzbildung nach der Behandlung mit dem monoklonalen Antikörper 2F5 konnte gezeigt werden, dass nach vier Wochen Mutationen im 2F5-Epitop auftreten (ELDKWA→ELDEWA bzw. ELNKWA), die dazu führen, dass der Antikörper diese Stämme nicht mehr neutralisiert und im Western Blot nicht mehr an das mutierte gp41 bindet. Diese Daten zeigen, dass der Antikörper 2F5 nur im Rahmen einer Kombinationstherapie verabreicht werden kann. In ersten Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass die gemeinsame Applikation von Dp178 und 2F5 den Effekt von 2F5 verringert. Bei der Verwendung eines kürzeren Peptids, bei dem das Epitop von 2F5 deletiert wurde (Dp178Δ), konnte ein additiver Effekt beobachtet werden. Um ein gentherapeutisches Modell der HIV-Therapie zu entwickeln, wurden Sequenzen, die den Domänen Dp107 und Dp178 entsprechen, kloniert und in HeLa-Zellen exprimiert. Nachdem die Expression dieser rekombinanten Proteine durch FACS und Immunfluoreszenz-Analyse nachgewiesen wurde, können die Zellen in Infektionsversuchen getestet werden.