Anti-Virus Protein in Menschen schützte vor zoonotischer Übertragung des HIV-1 Vorläufer Virus

Das anti-Virus Protein APOBEC3H hat vermutlich Menschen vor der Inter-Spezies Übertragung von Viren aus Schimpansen geschützt. Diese Viren haben sich später zu HIV-1 entwickelt. Zeli Zhang vom Universitätsklinikum Düsseldorf präsentiert diese neuen Befunde in einer Arbeit, die in der Zeitschrift PLOS Pathogens veröffentlicht wurde.

APOBEC3H (A3H) ist eines von vielen intrazellulären anti-Virus Proteinen der A3 Protein Familie. Diese Proteine werden in Blutzellen gebildet und könnenRetroviren, zu denen HIV-1 gehört, unterdrücken. HIV-1 hat seinen Ursprung in einem Schimpansen Retrovirus. Genau dieses „Simiane Immundefizienz Virus SIVcpz“ ist nur zweimal in Afrika vor ca. 100 Jahren auf den Menschen übertragen worden. Es hat sich dann in den letzten 100 Jahren an die Menschen anpasst. So entstand HIV-1. 

In einer neuen Studie des Universitätsklinikums Düsseldorf von Zeli Zhang aus der Klinik für Gastroenterologie, Hepatologie und Infektiologie (Direktor Prof. Dr. Dieter Häussinger) wurde nun untersucht, welche Bedeutung die A3 Proteine aus Schimpansen und Menschen für die Infektion mit SIVcpz haben. Mithilfe eines neuen Reportervirussystems, das infizierte Zellen leuchtend darstellt, können jetzt Infektionen quantifiziert werden, da man jetzt die Zahl der infizierten Zellen bestimmen kann.

Die Forscher fanden, dass ein bestimmtes humanes A3 Protein ( APOBEC3H Haplotyp II) das SIVcpz Virus sehr stark hemmt und es dadurch nicht zu einer Infektion kommt. In der Regel inhibieren Retroviren aus der Gruppe der HIV/SIV Viren die A3 Proteine durch virale Gegenproteine, die als Vif Proteine bezeichnet werden. A3H kommt im Menschen mit unterschiedlichen Varianten (Haplotypen) vor. Das Vif Protein von SIVcpz kann A3H aus dem Menschen nicht inhibieren, aber das homologe Schimpansen A3H Protein.

In Europa, tragen 95 Prozent der Menschen A3H Gen-Varianten, die ein instabiles A3H Protein bilden. Diese instabilen A3H Varianten schützen nicht vor einer SIVcpz Infektion. Im Gegensatz dazu bilden stabile A3H Varianten, wie Haplotyp II, ausreichende Mengen des Schutz-Proteins. In Afrika, tragen 50 Prozent der Menschen A3H Gen-Varianten, die stabile Proteine exprimieren.

Insgesamt werfen diese Befunde ein neues Licht auf die zoonotische Übertragung von Affen-Retroviren auf den Menschen. Sie  können erklären, warum die Übertragung von SIVcpz auf den Menschen nur so selten stattgefunden hat:  in Afrika ist die Hälfte der Bevölkerung resistent gegen SIVcpz. Die Wissenschaftler ziehen daher den Schluss, dass der Ursprung von HIV-1 in Menschen gelegen haben muss, die A3H Gene für ein instabiles Protein trugen. Hätten alle Menschen in Afrika ausschließlich ein funktionelles und stabiles A3H, wäre es vermutlich nie zur HIV-1 Epidemie gekommen.

Diese Erkenntnisse machen Hoffnung, dass durch die Anwendung der zellulären A3 Virusabwehr neue Medikamente entwickelt werden können, die sich den Mechanismus der A3 Proteine zu Nutze machen.#

Publikation: PLoS Pathog. 2017 Dec 21;13(12):e1006746. doi: 10.1371/journal.ppat.1006746. eCollection 2017 Dec