Wissenschaft

Dem Virus auf der Spur

Die bislang unterschätzte Erkrankung HTLV betrifft weltweit bis zu 20 Millionen Menschen. Nun wollen Forscher den AIDS ähnlichen Erreger besser verstehen und bekämpfen.

Das HI-Virus – als Erreger der Krankheit AIDS – hatte das Pech, dass es schnell den Sprung in die Industrieländer fand. Seit dem ersten Auftreten in den 1980er Jahren haben sich Heerscharen an Forschern darum bemüht, die Krankheit zu verstehen und zu bekämpfen. Inzwischen gilt AIDS als beherrschbar. Eine Heilung gibt es trotzdem nicht, durch Medikamente kann die Krankheit im infizierten Körper allerdings verlässlich in Schach gehalten werden. Das Interesse flacht ab. Zu unrecht, denn natürlich besteht nach wie vor die Ansteckungsgefahr durch ungeschützten Geschlechtsverkehr oder Spritzentausch bei Drogenkonsum.

Diese Gefahr besteht auch bei Infektionen mit Viren des Akronyms HTLV-1. Doch das Forscherinteresse kam in diesem Fall anfangs gar nicht erst auf. HTLV-1 steht für das humane T-lymphotrope Virus 1. Noch bevor Forscher um Robert Gallo in den 1980er Jahren das HI-Virus entdeckten, fanden sie HTLV-1. Aufgrund der Ähnlichkeiten wurde HIV sogar kurzzeitig HTLV-3 genannt.

Offener Brief an die WHO

Beide Virenarten sind sogenannte Retroviren: „Sie schleusen ihren Molekülbaukasten und ihre Erbsubstanz in die Zelle“, erklärt Corey Taylor von der Universität Marburg. Dort muss die Erbsubstanz zunächst in menschliche DNA umgeschrieben werden. Dann übernimmt das Virus das Kommando in den zum Immunsystem gehörenden T-Zellen. Das Ziel: Die Produktion weiterer Viren.

HTLV gehört noch zu den in Industriestaaten seltenen und unbekannten Infektionen. Weltweit sind dennoch rund 20 Millionen Menschen infiziert. Doch das könnte maßlos unterschätzt sein, meint Taylor. Die Zahlen sind Jahrzehnte alt. Jetzt hat eine Task Force von Wissenschaftlern die Arbeit aufgenommen und auch die Weltgesundheitsorganisation WHO in einem offenen Brief aufgefordert, mehr gegen HTLV zu tun – unterstützt von Robert Gallo, dem Entdecker von HIV und HTLV.

Rund fünf Prozent der Infizierten entwickeln im höheren Alter eine Leukämie. Bricht die Krankheit aus, sind die Überlebenschancen gering. „Die Menschen sterben innerhalb eines Jahres“, sagt Taylor. Die Therapie ist schwierig. Die Nebenwirkungen groß. HTLV kann aber auch zu schweren Nervenkrankheiten führen, die sich ähnlich wie Multiple Sklerose äußern. Forscher schätzen, dass HTLV vor einigen 10 000 Jahren von Primaten auf den Menschen überging.

Es wurde insgesamt wenig zu HTLV geforscht, meint Taylor. „Jeder, der an Retroviren forschte, konzentrierte sich auf HIV“, sagt der Pariser Epidemiologe Antoine Gessain gegenüber dem Fachmagazin „Science“. Die Krankheit kommt eher in entlegenen Regionen und dazu noch in den wenig entwickelten Ländern der Südhalbkugel vor, wie Afrika oder Brasilien. Rund 50 Prozent mancher indigener Bevölkerungsgruppen von Australien ist infiziert.

Dass HTLV auch in Japan vorkommt, stellt die Wissenschaftler vor ein Rätsel. „In Rumänien gibt es einige Fälle. Doch HTLV ist keine Krankheit, über die man in Deutschland besorgt sein sollte“, erklärt der Forscher. Hierzulande gibt es im Jahr nur ein oder zwei Fälle. „Doch die Krankheit kann sich weiter ausbreiten und kommen“, gibt der 39-jährige Wissenschaftler zu bedenken.

Der Australier hat eine für den anglophonen Sprach- und Wissenschaftsraum typische Karriere hinter sich. Zunächst studierte er Chemie an der Universität von Adelaide. Den Master machte er im Bereich Künstliche Intelligenz und Spracherkennung. Und nun sucht er sein Wissen aus Natur- und Computerwissenschaft auf die Medizin anzuwenden.

Um medikamentöse Strategien gegen HTLV genauer zu erforschen, arbeitet und promoviert der Australier gerade in der Arbeitsgruppe von Peter Kolb im Institut für Pharmazeutische Chemie der Uni Marburg. Die Forschergruppe modelliert die pharmakologischen Prozesse zwischen Viruspartikel und Medikamenten am Computer. „Im Fokus haben wir seltene Krankheiten, alles ist offen zugänglich“, betont Taylor.

Die Arbeitsgruppe nennt sich „Open Pharma“. Die Forscher legen alle Strukturdaten und Berechnungen offen zugänglich im Internet ab. Und so lädt sich der Computernerd Taylor die Struktur einer sogenannten Protease des Virus aus der Internet-Datenbank in die Simulationssoftware. „Wenn das Virus sich in der Zelle vervielfältigt, schneiden die Proteasen den Virennachwuchs frei“, erklärt Taylor. Dann können die „Baby“-Viren ausschwärmen und andere Zellen infizieren.

Bei der Therapie gegen HIV unterdrücken kleine Moleküle, sogenannte Protease-Hemmer, dieses Freischneiden. Der Vorteil: Fortpflanzung der Viren und Virenlast im Blut sind reduziert. Der Nachteil: Die Zelle stirbt. Der Preis ist also hoch. Am Bildschirm überprüft Taylor seine Simulationen. Da die Protease-Enzyme von HI-Virus und HTLV zu 35 Prozent übereinstimmen, untersucht Tayler, ob und wie ein AIDS-Medikament auch gegen HTLV funktionieren könnte. Dann versucht er das Molekül zu variieren und besser anzupassen.

Hoher Preis

Protease-Enzyme haben eine aktive Arbeitszone im Zentrum. Mit kleinen Molekülen wird dieses Zentrum besetzt und blockiert. „Das ist natürlich kein statisches Problem. Die Moleküle drehen, wenden und biegen sich“, erklärt Taylor seine Berechnungen. Da die menschliche T-Zelle nach Virenbefall und trotz Therapie abstirbt, empfehlen Kollegen von Corey Taylor wie etwa Wibke Diederich vom Institut für Pharmazeutische Chemie deutlich früher die Virenattacke zu stören. „Ganz am Anfang kommt das Protein tax ins Spiel, das die natürliche Abwehr der menschlichen Zelle ausschaltet“, sagt Taylor. Einmal ausgeschaltet, übernimmt die zelleigene Müllabfuhr die Aufgabe, die Virenreste rauszukehren.

In weiteren Projekten will Taylor sich vielleicht dieses tax vornehmen. Das aber vermutlich wieder in Australien. Dort nimmt die weltweit vernetzte Task Force jetzt ihre Arbeit auf. Das Fernziel: HTLV durch Medikamente und Gesundheitsschutz komplett von diesem Planeten zu entfernen.