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Gentherapie schützt Mäuse vor HIV
Am 1. Dezember, dem Welt-Aids-Tag, denken wir darüber nach, wie HIV fast 30 Jahre nach seinem ersten Auftreten immer noch etwa zwei Millionen Erwachsene pro Jahr neu infiziert, und trotz Millionen von Dollars und Stunden der Forschung hat das Virus es erwies sich für Impfstoffentwickler als schwierig und schlüpfrig. Aber ein alternativer Weg beginnt sich zu öffnen: die Gentherapie.
Eine neue Studie veröffentlicht in Natur beschreibt am Mittwoch, wie Nobelpreisträger David Baltimore, ein Virologe und HIV-Forscher am California Institute of Technology (Caltech) in Pasadena, und Kollegen, ein Gen in die Beinmuskeln von Labormäusen einführte, die so gezüchtet wurden, dass sie für humanes HIV anfällig waren Sie stellten eine breite Palette von Antikörpern her, die sie vor einer HIV-Exposition schützten.
Dies ist noch ein weiter Weg von der Entwicklung eines Gentherapie-Ansatzes, der bei Menschen funktioniert, aber es ist ein Anfang. In der Tat ist es mehr als nur ein Anfang, weil das schon einmal mit Affen gemacht wurde. Im Jahr 2009 haben Forscher des Kinderkrankenhauses von Philadelphia in Pennsylvania als erste die Möglichkeit einer Gentherapie zur Vorbeugung von HIV angesprochen, als sie zeigten, dass sie die Übertragung des Simian Immunodeficiency Virus verhindert, das HIV ähnlich ist, aber Affen infiziert.
Beide Teams planen nun, die Methode beim Menschen zu testen.
Obwohl es extrem scheint, die Gentherapie als eine Möglichkeit zu verwenden, eine Infektionskrankheit im Gegensatz zu einer Erbkrankheit zu verhindern, wenn es funktioniert und wir noch keinen Impfstoff haben, kann es eine wirksame Alternative sein, solange es sicher ist.
Warum ist es so schwer, einen wirksamen Impfstoff gegen HIV zu finden? Nun, es ist nicht so, dass Wissenschaftler es nicht versucht haben. In der Tat, im Jahr 2009 kamen sie fast dorthin, als eine große Studie in Thailand zeigte, dass ein experimenteller Impfstoff etwa ein Drittel der Menschen schützte, die eine HIV-Infektion erhielten. Aber ein Drittel ist nicht hoch genug, um die Übertragung in der Bevölkerung zu stoppen. Also sind die Wissenschaftler jetzt wieder am "Reißbrett", um den Impfstoff zu verbessern.
Der Grund, warum sich HIV für Impfstoffentwickler als so schwierig erweist, liegt darin, dass man zur Herstellung eines Impfstoffs entweder alle oder Teile eines inaktivierten Virus verwenden muss, um eine Immunantwort zu induzieren, um Antikörperproteine ??gegen das echte lebende Virus herzustellen. Aber HIV ist ein schlüpfriger Charakter: Es schafft es irgendwie, die meisten der leicht erkennbaren Teile von sich selbst zu verschleiern oder zu verschleiern, auf die die Antikörperproteine ??programmiert sind (es versteckt seine Haltegriffe, wenn Sie möchten).
Wissenschaftler arbeiten hart daran, mindestens ein Molekül zu finden, das das Immunsystem dazu bringt, mit einer breiten Palette von Antikörperproteinen zu reagieren, die in den verschiedenen mutierten Formen von HIV greifen können. Die Herausforderung erweist sich jedoch als sehr schwierig. Auf der einen Seite haben sie eine breite Palette von Antikörpern gefunden, die gegen HIV wirken, aber auf der anderen Seite können sie das Immunsystem nicht dazu bringen, die erforderliche Antwort zu produzieren, um sie alle herzustellen.
Das Risiko bei der Gentherapie besteht darin, dass, sobald Sie das Gen eingeführt haben, wenn es schief geht und andere Nebenwirkungen verursacht, die Sie nicht ausgehandelt haben, wie schalten Sie es aus? Die Reise auf diesem Weg muss daher optimistisch und vorsichtig sein.
In dem Natur Englisch: bio-pro.de/en/region/stern/magazin/...1/index.html Baltimore, der emeritierte Präsident und Robert Andrews Millikan - Professor für Biologie am Caltech, und seine Kollegen beschreiben, wie sie einen Gentherapieansatz zur HIV - Prävention entwickelten, den sie "Vectored ImmunoProphylaxis" oder "VIP" nennen.
Mäuse sind nicht von Natur aus anfällig für HIV, deshalb verwendeten die Forscher Mäuse, die manipuliert wurden, um menschliche Immunzellen zu tragen, die HIV wachsen lassen. (HIV wütet durch eindringende Wirtszellen, verschmilzt mit seiner DNA und programmiert sie dann so um, dass das Virus sich repliziert und ausbreitet).
Um das Gen einzufügen, verwendeten Baltimore und sein Team ein Adeno-assoziiertes Virus (AAV), ein kleines, harmloses Virus, das häufig in Gentherapie-Studien verwendet wird, um Gene mit Anweisungen für die Herstellung der entsprechenden breiten Palette von Antikörpern zu liefern.
Sie injizierten den AAV und seine Nutzlast in den Beinmuskel der humanisierten Mäuse und fanden heraus, dass die Muskelzellen die Antikörper in den Blutkreislauf der Mäuse pumpten.
Bemerkenswerterweise waren diese Antikörper, die die Mäuse in hohen Konzentrationen nach nur einer Injektion produzierten, genug, um die Mäuse vor HIV zu schützen, das ihnen intravenös verabreicht wurde. Und ebenso bemerkenswert war die Tatsache, dass sie für den Rest ihres Lebens weiterhin hohe Antikörperkonzentrationen produzierten.
Die Forscher wollten darauf hinweisen, dass das, was bei Mäusen funktioniert, nicht unbedingt bei Menschen funktioniert, und es ist noch ein langer Weg, bis wir sicher wissen, ob dieser Ansatz die Hoffnungen, die durch diese Studie aufgeworfen werden, bestätigt.
Aber sie sind optimistisch. Sie glauben, dass die große Konzentration von Antikörpern, die die Mäuse produzierten, zusammen mit dem Befund, dass eine relativ kleine Menge an Antikörper einen Schutz in den Mäusen bereitgestellt hat, gut in einen Schutz gegen HIV beim Menschen übertragen werden kann.
"Wir versprechen nicht, dass wir das menschliche Problem tatsächlich gelöst haben", sagte Baltimore in einer Erklärung von Caltech. "Aber die Beweise für die Prävention in diesen Mäusen ist sehr klar."
"Wenn Menschen wie Mäuse sind, dann haben wir einen Weg gefunden, um vor der Übertragung von HIV von Mensch zu Mensch zu schützen. Aber das ist ein riesiges" wenn ", und so ist der nächste Schritt zu versuchen, herauszufinden, ob sich Menschen wie Mäuse verhalten ," er fügte hinzu.
In ihren Natur Englisch: bio-pro.de/en/region/stern/magazin/...3/index.html In einem weiteren Beitrag beschreiben die Autoren, wie die VIP - Methode funktionierte, auch wenn sie die Mäuse höheren Mengen an HIV aussetzten. Der erste Test, den sie machten, war mit einer Virusdosis von einem Nanogramm. Dies ist normalerweise genug HIV, um die meisten Mäuse, die es erhalten, zu infizieren.Als sie feststellten, dass die behandelten Mäuse diese Dosis aushalten konnten, erhöhten sie sie weiter, bis sie 125 Nanogramm erreichten, und die Mäuse hielten es immer noch aus.
Der erste Autor Alejandro Balazs, ein Postdoktorand in Baltimores Labor, sagte:
"Wir haben erwartet, dass die Antikörper bei einer gewissen Dosis die Mäuse nicht schützen könnten, aber nie - selbst wenn wir Mäusen 100 Mal mehr HIV gegeben haben, als zur Infektion von 7 von 8 Mäusen nötig wäre."
"Alle Expositionen in dieser Arbeit waren wesentlich größer als ein Mensch wahrscheinlich begegnen würde", fügte er hinzu.
Balazs sagte, es sei wahrscheinlicher, dass dieses Ergebnis auf die Art von Antikörper zurückzuführen sei, die sie getestet hätten, und nicht auf die VIP-Methode selbst. Er weist jedoch darauf hin, dass es der VIP ist, der es der großen Menge des starken Antikörpers ermöglichte, in den Blutkreislauf der Mäuse zu gelangen und das Virus zu besiegen.
Der andere Vorteil ist, dass VIP ein "Plattform" -Ansatz ist; Sie können die Nutzlast ändern, um andere, vielleicht sogar leistungsfähigere Antikörper zu sein, und den Wissenschaftlern die Tür öffnen, um diese zu finden und VIP zu verwenden, um sie zu liefern. Und nicht nur gegen HIV, sondern auch gegen andere Infektionserreger.
Das Team plant nun, VIP in Tests am Menschen zu testen. Zuerst wollen sie herausfinden, ob der AAV-Vektor die Muskeln des Menschen so programmieren kann, dass er die für den Schutz gegen HIV erforderlichen Antikörpermengen produziert.
Balazs hat große Hoffnungen auf Erfolg:
"In typischen Impfstudien erzeugen die geimpften Menschen normalerweise eine Immunantwort - man weiß einfach nicht, ob es zur Bekämpfung des Virus funktionieren wird", erklärt er, "aber in diesem Fall wissen wir bereits, dass die Antikörper funktionieren, Meiner Meinung nach sind die Chancen, dass VIP erfolgreich sein wird, ziemlich hoch, wenn wir die Produktion von genügend Antikörpern in Menschen induzieren können. "
Geschrieben von Catharine Paddock
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