Wer sich einmal mit HIV angesteckt hat, bleibt sein Leben lang infiziert. Als Reservoir des Virus dienen vor allem die CD4+ T-Zellen des Immunsystems, auch genannt T-Helferzellen. Antiretrovirale Medikamente können jedoch verhindern, dass das Virus neue Zellen infiziert. Sie können die Produktion neuer Viruspartikel fast vollständig unterbinden und die Viruslast im Blut so weit senken, dass sie nicht mehr nachgewiesen werden kann. Bei manchen Patienten bleiben die Virusreste jedoch dauerhaft oberhalb der Nachweisgrenze – trotz konsequenter Therapie.
Reaktion auf körpereigene Antigene
„Diese nicht unterdrückbare Virämie ist durch identische, sich nicht weiterentwickelnde HIV-1-RNA-Varianten gekennzeichnet, die von infizierten CD4+ T-Zellklonen exprimiert werden“, erklärt ein Team um Fengting Wu von der Johns Hopkins University in Baltimore. Einfacher ausgedrückt: Diese virale RNA wird von den T-Helferzellen erzeugt und freigesetzt. Sie produzieren auch dann noch HI-Viren, wenn die Patienten antivirale Medikamente erhalten. „Die Mechanismen, die die anhaltende Virusproduktion aus einer bestimmten Population infizierter Zellen antreiben, sind allerdings kaum verstanden“, so das Team.
Um diesem Phänomen auf die Spur zu kommen, untersuchten die Forschenden Blutproben von acht Personen, die trotz Therapie dauerhaft mindestens 20 HIV-Kopien pro Milliliter Blut haben. In Übereinstimmung mit früheren Studien stellten sie fest, dass die im Blut der Patienten zirkulierenden HIV-Kopien nur wenigen untereinander identischen Varianten zuzuordnen sind – ein Hinweis darauf, dass sie von einer kleinen Gruppe genetisch identischer Zellen stammen müssen.
Im Labor konnten Wu und ihr Team die Produktion dieser HIV-Kopien nachvollziehen. Dazu isolierten sie aus dem Blut der Patienten zunächst CD4+ T-Zellen sowie dendritische Zellen, eine andere Art von Immunzellen, die Antigene präsentieren. Normalerweise helfen diese Zellen dadurch den T-Helferzellen, Merkmale von Erregern zu erkennen und zu bekämpfen. Für ihr Experiment beluden die Forschenden die dendritischen Zellen mit körpereigenen Antigenen aus aufgelösten Blutzellen – diese Oberflächenproteine stammen demnach nicht vom VI-Virus, sondern aus menschlichen Zellen. Die mit diesen Proteinen ausgerüsteten Immunzellen kultivierten Wu und ihre Kollegen dann gemeinsam mit CD4+ T-Zellen. Und tatsächlich: Bei sieben von acht Patienten reagierten einige der T-Helferzellen in der Zellkultur auf die körpereigenen Antigene und begannen, HIV-RNA zu produzieren. Blockierte das Forschungsteam dagegen die Antigenpräsentation, blieb der Effekt aus.
Wie im Labor, so im Blut
Weitere Analysen ergaben, dass die im Labor erzeugten HIV-Kopien genau den Varianten entsprachen, die die Forschenden zuvor auch im Blut der Patienten identifiziert hatten. Das deutet darauf hin, dass CD4+ T-Zellen, die auf körpereigene Antigene reagieren, eine wichtige Quelle für das virale Material sind. Zum Vergleich führten die Forschenden den gleichen Versuch mit CD4+ T-Zellen von fünf anderen HIV-Patienten durch, bei denen die antiretrovirale Behandlung die Viruslast auf weniger als 20 Kopien pro Milliliter gesenkt hat. Auch hier sorgte die Konfrontation mit körpereigenen Antigenen in drei von fünf Fällen für eine verstärkte Produktion von HIV-RNA.
