Genetischer Schutz vor HIV, aber kürzere Lebenserwartung

Ende 2018 sorgte eine Meldung über einen wissenschaftlichen Tabubruch für Aufsehen: Ein chinesischer Forscher behauptet, das Erbgut von Zwillingen verändert zu haben, um sie gegen HIV immun zu machen. Nun zeigt sich: Die Babys ohne CCR5-Rezeptor haben gesundheitliche Nachteile und eine kürzere Lebenserwartung.

Damit HIV an menschliche Zellen andocken und in sie eindringen kann, nutzt das Virus bestimmte Strukturen der Zielzelle als „Schlösser“. Man nennt sie Rezeptoren.

Eiweiße der HIV-Hülle passen dazu wie Schlüssel.

Neben dem CD4-Rezeptor braucht HIV zum Andocken und Eindringen auch einen zweiten Rezeptor, meistens den Korezeptor CCR5.

Aber nicht alle Menschen haben den CCR5-Rezeptor. So bildet etwa ein Prozent der europäischen Bevölkerung aufgrund einer „homozygoten“ Genmutation (CCR5-Delta-32) den Rezeptor nicht aus.

„Homozygot“ heißt: Sie haben die Genanlage von beiden Elternteilen geerbt und sind praktisch immun gegenüber HIV.

Ein fehlender CCR5-Rezeptor schützt weitgehend vor HIV

Bei zehn bis zwölf Prozent der europäischen Bevölkerung liegt nur ein einzelnes defektes Gen für CCR5 vor, das andere hat keine Veränderung.

Diese Menschen zeigen, wenn sie mit HIV infiziert sind, in der Regel einen günstigeren Krankheitsverlauf.

So weit, so gut.

Der Gendefekt ist also günstig gegenüber HIV (übrigens auch günstig gegenüber den Pocken – die ja dank Impfung ausgerottet sind).

Der Rezeptor ist daher zu einem Ziel der HIV-Forschung geworden:

• Es gibt ein HIV-Medikament, das den Rezeptor blockiert (CCR5-Hemmer).
• Die Blockade des Rezeptors wird auch für die Prävention erforscht, also als Mittel zum Schutz vor einer Infektion.
• Der bislang einzige sicher von der HIV-Infektion geheilte Mensch, Timothy R. Brown, hat eine Stammzelltransplantation von einem Spender erhalten, der beide CCR5-Gendefekte hatte. Auch beim Londoner Patienten, über dessen mögliche HIV-Heilung im Frühjahr 2019 berichtet wurde, gab es eine solche Transplantation. Bei weiteren HIV-Patient_innen, die eine Stammzelltransplantation brauchen, wird dieser Weg systematisch verfolgt.
• In der Forschung zur HIV-Heilung werden Gentherapien erprobt, die zu einer Veränderung des CCR5-Gens führen – hin zu einem Verlust (Deletion) des Rezeptors. Diese Forschung wird bereits an Menschen erprobt.
• Aus China wird berichtet, dass eine Forschungsgruppe diese Art der Genmutation bereits bei befruchteten Eizellen mit Hilfe der sogenannten CRISPR-Cas9-Technologie durchgeführt hat. Die weiblichen Zwillinge Nana und Lulu bilden aufgrund der Genmutation keine CCR5-Korezeptoren aus. Der Genetiker HeJiankui bezeichnet dies als Erfolg, die Zwillinge seien immun gegenüber HIV. Die Fachwelt hält dies aus ethischen Gründen und angesichts unklarer Risiken jedoch überwiegend für inakzeptabel.

Alles hat seinen Preis

Der Verlust des CCR5-Rezeptors mag gut gegen HIV und die Pocken sein.

Aber für irgendetwas ist der Rezeptor ja gut, sonst hätte die Evolution nicht die Mehrheit der Menschen damit ausgestattet.

Und tatsächlich: Seit 2011 weiß man, dass bei Personen ohne CCR5-Rezeptor die West-Nil-Virusinfektion schwerer verläuft.

Jetzt hat eine Forschungsgruppe auf der Basis von Daten aus Großbritannien zudem festgestellt, dass Personen ohne den Rezeptor eine etwas höhere Sterblichkeit aufweisen.

In Zahlen: Sie erreichen mit einer etwa um 20 Prozent geringeren Wahrscheinlichkeit das Alter von 76 Jahren.

Die geringere Lebenserwartung betrifft nur diejenigen, die homozygot sind, bei denen also beide Gene die Mutation ausweisen.

Diejenigen, die nur mit einem mutierten Gen ausgestattet sind, haben die gleiche Lebenserwartung wie diejenigen ohne Genmutation.

Menschen ohne CCR5-Rezeptor sind außerdem nicht nur anfälliger gegen das West-Nil-Virus (das in Mittel- und Nordeuropa eher selten vorkommt), sondern auch gegen die Virusgrippe und andere Infektionskrankheiten.

Die Folgen sind noch nicht klar

Was heißt das nun? Die HIV-Infektion ist – rechtzeitig diagnostiziert – heute gut behandelbar.

Soll man den Weg zur Heilung über die Ausschaltung des CCR5-Rezeptors weiter beschreiten?

Soll man weiterhin für HIV-Positive, die zum Beispiel aufgrund einer Leukämie eine Stammzelltransplantation benötigen, Spender_innen mit CCR5-Deletion suchen?

Die Fragen sind offen.

Keine Option dagegen ist die kürzlich in China durchgeführte Genmanipulation bei Embryonen.

(Armin Schafberger/hs)

Quellen/weitere Informationen

Wie X, Nielsen R.: CCR5-delta32 ist deleterious in the homozygous state in humans. Natur Medicine. 2019. https://doi.org/10.1038/s41591-019-0459-6

Lim JK, Murphy PM.: Chemokine Control of West Nile Virus Infection. NIH, Exp Cell Res. 2011 March 10; 317(5): 569–574. https://doi.org/10.1016/j.yexcr.2011.01.009