Neues Testsystem zur Identifizierung von HIV-Hemmstoffen entwickelt

30.11.2010: Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums München haben ein Zelltestsystem entwickelt, mit dem sich einfach und zuverlässig neue Substanzen identifizieren lassen, die die Vermehrung von HI-Viren hemmen. Mit dieser neuen Technologie können künftig nicht nur große Wirkstoff-Banken, sondern auch Naturstoffe oder pflanzliche Rohextrakte auf ihre antivirale Wirkung hin überprüft werden.

EASY-HIT (exploratory assay system for the discovery of HIV inhibitors) ist ein neues Test-Verfahren, das die Wirksamkeit von Hemmstoffen gegen das HI-Virus zuverlässig und einfach prüfen kann. Dieses haben Wissenschaftler vom Institut für Virologie des Helmholtz Zentrums München unter der Leitung von Professor Ruth Brack-Werner entwickelt. Dafür modifizierten die Forscher menschliche Kulturzellen: sie tragen zum einen natürliche Rezeptoren für den Einlass der HI-Viren in die Zellen und besitzen zudem ein stabil integriertes Reportergen, das die Infektion der Zellen durch rote Fluoreszenz anzeigt - der Grad der HIV-Infektion ist über die Intensität des Fluoreszenz-Signals messbar. Die infizierten Zellkulturen leuchten umso stärker, je effizienter das Virus in die Zellen eindringt bzw. die Bildung von neuen infektiösen Viruspartikeln anregt.

Untersucht man mit EASY-HIT Substanzen auf ihre antivirale Wirkung, zeigt eine Abnahme der Fluoreszenz-Intensität, dass die Testsubstanz die Vermehrung des Virus hemmt und somit einen potentiellen Anti-HIV-Wirkstoff darstellt. Durch eine zweistufige Anordnung des Tests lässt sich feststellen, ob die Substanz in die frühe oder späte Phase der Virus-Vermehrung eingreift. Das Testsystem wurde mit bekannten HIV-Inhibitoren wie Azidothymidin (AZT) und Efavirenz (EFV) validiert. Aus der Wirkstoff-Bank LOPAC1280 und einer Naturstoff-Bank konnten die Wissenschaftler mit Hilfe des neuen Systems fünf neue Substanzen identifizieren, die als mögliche neue Hemmstoffe gegen das HI-Virus weiter untersucht werden.

„Das vielseitige und robuste EASY-HIT-Testsystem soll uns helfen, neue HIV-Angriffsziele zu entdecken und neuartige Hemmstoffquellen zu erschließen“, fasst Dr. Stephan Kremb, Erstautor der Studie, zusammen. Und Professor Ruth Brack-Werner ergänzt: „Wir sehen nicht nur in der Grundlagenforschung, sondern auch für die Pharma-Industrie eine breite Verwendung und möchten so die dringend notwendige Identifizierung und Charakterisierung von neuen HIV-Inhibitoren forcieren.“

Das HI-Virus wurde in den frühen 1980er-Jahren entdeckt und als Auslöser der Immunschwäche-Krankheit AIDS beschrieben. Bislang ist keine Heilung der Infektion möglich. Die vorhandenen Anti-AIDS-Medikamente haben oft unerwünschte Nebenwirkungen, sind sehr teuer oder werden mit der Zeit unwirksam, weil die Viren Resistenzen gegen sie entwickeln. Um neue Wirkstoff-Banken, aber auch Naturstoffe auf ihre Anti-HIV-Aktivität testen zu können, sind zuverlässige und einfach handhabbare Testsysteme vonnöten - „EASY-HIT kann hierzu entscheidend beitragen“, so Brack-Werner.

Originalveröffentlichung: Kremb, S., Helfer, M., Heller, W., Hoffmann, D., Wolff, H., Kleinschmidt, A., Cepok, S., Hemmer, B., Durner, J., Brack-Werner, R.; "EASY-HIT: HIV Full-Replication Technology for Broad Discovery of Multiple Classes of HIV Inhibitors"; Antimicrobial Agents and Chemotherapy 2010 Dec, Vol 54(12):5257-68