Meilenstein der Hepatitis-C-Forschung

HEIDELBERG. Dass es heute hochwirksame Medikamente gegen chronische Infektionen mit dem Hepatitis-C-Virus (HCV) gibt, wurde zum großen Teil durch die von Professor Ralf Bartenschlager und seinem Team entwickelten Virus-Vermehrungssysteme in Zellkulturen möglich. Der Forscher erhielt dafür jetzt den Lasker~DeBakey Clinical Medical Research Award.

Das sei der inoffizielle "amerikanische Medizin-Nobelpreis", berichtet das Universitätsklinikum Heidelberg in einer Mitteilung.

Warum vermehren sich HCV nicht in Zellkulturen?

Als 1989 das HCV erstmals isoliert wurde, stand die Forschung vor riesigen Herausforderungen. "Aus Patienten isolierte HCV vermehren sich, aus welchen Gründen auch immer, nicht in Zellkulturen, man wusste daher so gut wie nichts über ihre Funktionsweise", wird Bartenschlager in der Mitteilung zitiert.

Der Forscher weiter: "Ein Zellkultursystem ist jedoch unverzichtbar, da Viren als intrazelluläre Parasiten ausschließlich in lebenden Zellen vermehrt und untersucht werden können."

Die Lösung der Wissenschaftler: Sie erzeugten genetische HCV-"Mini-Genome", sogenannte Replikons. Der Trick war, diese Mini-Genome mit einem Resistenzgen auszustatten, was es erlaubte, unter Millionen von Zellen diejenigen zu isolieren, in denen sich die Replikons dauerhaft und mit hoher Effizienz vermehren. Auf dieser Basis verbesserte das Team das System in den folgenden Jahren weiter.

Damit war es erstmals möglich, die molekularen Eigenschaften der Viren zu studieren, potenzielle Medikamente zu testen und neue Angriffsziele für antivirale Therapien auszuloten. Wie beispielsweise das Virus-Protein NS5A: "Die Funktion von NS5A war lange unbekannt. Es besitzt keine enzymatische Aktivität, daher hatte man es nicht als potenzielles Angriffsziel auf dem Schirm", so der Virologe.

Und weiter: "Erst die Replikon-Zellsysteme zeigten, dass es vielfache Funktionen besitzt, ähnlich wie ein Schweizer Taschenmesser. Wirkstoffe, die NS5A außer Gefecht setzen, sind die potentesten HC-Viren-Blocker überhaupt."

Bartenschlager analysierte den NS5A-Wirkmechanismus

Einen Wirkmechanismus des Proteins NS5A klärte Bartenschlager mit seiner Arbeitsgruppe an der Medizinischen Fakultät und am Universitätsklinikum Heidelberg auf, wo er 2002 die Chica und Heinz Schaller Stiftungsprofessur "Molekulare Virologie" übernahm.

Fast alle heute eingesetzten Therapien der chronischen Hepatitis C basieren auf der Kombination von einem Hemmstoff von NS5A mit einem von zwei weiteren Virustatika. Mit den modernen Arzneien ist heute bei mehr als 95 Prozent der Patienten mit chronischer Hepatitis C eine Heilung möglich.

"Mit diesem Zellkultursystem wurden alle heute verfügbaren Medikamente entwickelt. Aufgrund der hohen Heilungsrate ist die Medikamentenentwicklung bei HCV im Wesentlichen durch", erklärt Bartenschlager in der Mitteilung.

Forschung der letzten Jahre: Hepatitis C-Lebenszyklus besser verstehen

In den letzten zehn Jahren beschäftigte er sich daher hauptsächlich damit, den Lebenszyklus von HCV besser auszuleuchten und zu verstehen. "Schließlich gibt es noch keine Impfung gegen Hepatitis C und es ist noch nicht im Detail verstanden, wie die Therapien genau wirken und ob Resistenzen ein Problem darstellen. Im Moment sieht es aber glücklicherweise nicht danach aus."

Unverzichtbar für diese Forschung sind weiter verbesserte Replikationssysteme, die Bartenschlager gemeinsam mit seinem japanischen Kollegen Dr. Takaji Wakita 2004 entwickelte. Dieser hatte bei einem japanischen Patienten ein höchst ungewöhnliches HCV gefunden, dessen Genom erstmals den gesamten Lebenszyklus der HCV in der Zellkultur durchläuft.

Damit lassen sich seitdem auch Aspekte wie die Ausreifung und Freisetzung neuer Viren sowie die frühen Schritte der Infektion studieren, das heißt, wie das Virus in die Leberzellen eindringt, und wie das HCV mit den infizierten Zellen wechselwirkt.

Bartenschlager ist seit 2002 Leitender Direktor der Abteilung für Molekulare Virologie am Zentrum für Infektiologie, Universitätsklinikum und Medizinische Fakultät Heidelberg, und seit 2014 Leiter des Forschungsschwerpunkts Infektion, Entzündung und Krebs am Deutschen Krebsforschungszentrum.

Der Virologe wird gemeinsam mit seinen Kollegen Professor Charles Rice von der Rockefeller University in New York und Dr. Michael Sofia von Arbutus Biopharma in den USA mit dem Lasker~DeBakey Award ausgezeichnet. Die feierliche Verleihung des Awards findet am 23. September 2016 in New York statt. (eb/eis)

Lasker-Award: Der Lasker-Award ist die höchste medizinisch-wissenschaftliche Auszeichnung in den USA und gilt auch als inoffizieller "amerikanischer Medizin-Nobelpreis". Die mit 250 000 US-Dollar dotierte Auszeichnung wird von der Lasker-Foundation in New York jährlich in drei Kategorien vergeben.

Weitere Informationen: www.lasker-bartenschlager.de