Blockierung des Transports von HI-Viruspartikeln in Zellen
Auch im zweiten Jahrzehnt des 21. Jahrhunderts ist AIDS noch immer eine der größten medizinischen Herausforderungen weltweit. Mit antiviralen Medikamenten kann das HI-Virus, mit dem bislang 30 Millionen Menschen infiziert sind, zwar in Schach gehalten, aber nicht eliminiert werden. Eine Möglichkeit hierfür sehen die Forscher nun darin, den Zusammenbau von Viruspartikeln in der Wirtszelle zu stoppen. Das EU-finanzierte Projekt HIV Traffic Control (The role of centrosomes in HIV cytoplasmic transport) untersuchte biologische Faktoren, die dafür sorgen, dass das genetische Material (gRNA) für die Strukturproteine, aus denen später das Virus entsteht, zum Kern der Wirtszelle transportiert wird. Wesentlich daran beteiligt sind, wie frühere Studien gezeigt hatten, zelluläre Zentrosome (Zellorganellen, in denen die Organisation von Mikrotubuli stattfindet). Wenig war allerdings bislang zur entscheidenden Interaktion zwischen Wirtszelle und Virus bekannt. Mit einer raffinierten Methode wurden Motorproteine isoliert, die für den Transport der viralen Strukturproteine Gag und Gag-Pol zuständig sind. Hierfür wurde ein systematisches genetisches Screening entwickelt, mit dem in verschiedenen Zelllinien wichtige fehlende Proteine identifiziert werden konnten, sobald diese ausgeschaltet wurden. Das Ausschalten erfolgte mittels kleiner Moleküle, so genannter siRNA (small interfering RNA), die sich so konstruieren lassen, dass sie die Expression des betreffenden Gens verändern. Auf diese Weise kann das Protein nicht mehr korrekt hergestellt und somit identifiziert werden. Anschließend wurden geeignete Zelllinien mit HIV-DNA und einer Bibliothek gepoolter siRNA transfektiert, die die Expression der Mikrotubuli-assoziierten Motorproteine verhindern. Ein Rank-Produkt-Test lieferte die statistisch signifikantesten Hits. Den Ergebnissen zufolge stören einige siRNA die Virusproduktion, andere fördern sie. Fünf aussichtsreiche Kandidatenproteine wurden für weitere Forschungen isoliert. Das Kandidatenprotein KIF7, das sich in den siRNA-Analysen als besonders geeignet erwies, wurde in weiteren Tests genauer untersucht. Wie es im Forschungsbericht heißt, müssen die Rolle von KIF7 und dessen Einfluss auf die Mikrotubuli sowie potenzielle Interaktionen mit anderen HIV-Proteinen noch geklärt werden. Problematisch im Kampf gegen HIV sind vor allem die zunehmende Resistenz des Virus sowie die Unverträglichkeit vieler HIV-Medikamente. Den Transport viraler genomischer RNA entlang der Mikrotubuli medikamentös zu verhindern, könnte ein wirksamer Ansatz zur Eliminierung des Virus sein. Wegen ihrer hohen Spezifität hätten solche Medikamente zudem keinerlei toxische Wirkung auf die Zellen und damit auf den Patienten.
