© Foto: Astrid Witt/Rolf Kaiser AIDS-Viren verlassen eine befallene Zelle des Immunsystems.

Seit der ersten erfolgreichen Impfung durch den Arzt Edward Jenner im Jahr 1798 hat die Medizin eine Reihe vorher tödlicher Infektionen besiegt, darunter die Viruserkrankungen Pocken und Polio. Aktuelle Beispiele zeigen, dass mit diesen "Schlachten" keineswegs der Krieg gegen Viruserkrankungen gewonnen ist: HIV ist zu einem der größten globalen Killer gewachsen; die drohende weltweite Grippeepidemie lässt Erinnerungen an die verheerende "Spanische Grippe" von 1918 wach werden, die mehr Leben kostete als der Erste Weltkrieg; Hepatitis-Infektionen mit langsamerem, aber oft tödlichem Verlauf breiten sich immer weiter aus.

Einer der wichtigsten Gründe für die fortdauernde Bedrohung durch Viren ist deren Wandelbarkeit, die häufig zu Resistenzen gegen Medikamente führt oder Impfungen unwirksam macht. Doch mit modernen biologischen Methoden bleibt die Medizin den Viren auf den Fersen. Unterstützt wird sie dabei von der noch jungen Disziplin Bioinformatik, die in den großen Mengen biologischer Daten medizinisch nutzbare Zusammenhänge aufdeckt, beispielsweise zwischen Virus-Varianten und Wirkstoff-Resistenzen. Diese Erkenntnisse werden gezielt für die Therapie und die Entwicklung neuer Medikamente eingesetzt.

Ein Beispiel: Bei vielen HIV-Patienten werden nach längerer Behandlung die Viren gegen den "Medikamentencocktail" resistent. In solchen Fällen helfen den Ärzten mit Computern abgeleitete statistische Modelle, die die Bedeutung von Mutationen im Virusgenom für die Medikamentenresistenz erfassen. Beim gleichzeitigen Auftreten mehrerer Mutationen gibt es dabei komplexe Wechselspiele, die sich nur mit Computerhilfe analysieren lassen. Diese Bioinformatikmethoden basieren auf einer Datenbank gemessener Resistenzwerte und werden in Kooperation zwischen der Universität Köln, dem Forschungszentrum caesar, der Fachhochschule Bingen und dem Max-Planck-Institut für Informatik in Saarbrücken entwickelt. Sie werden bereits in der Praxis angewendet.

© Grafik: Forschungszentrum caesar Die Atome des Hepatitis-B-Virus sind nach ihrer Beweglichkeit eingefärbt.

Trotz aller Forschung, die Wissenschaft ist der Entwicklung eines Impfstoffes gegen HIV heute nicht näher als vor 20 Jahren. Nobelpreisträger David Baltimore glaubt, dass dieser Kampf zu wichtig ist um einfach aufzugeben, auch wenn manche sagen, dass nie ein Impfstoff gefunden werden wird. Der Präsident der American Association for the Advancement of Science (AAAS) http://www.aaas.org betont, dass es eine große Herausforderung für die Wissenschaft ist, sich auf den Kampf gegen die Natur einzulassen. Vor allen auch etwas zu erreichen, dass der Evolution selbst nicht gelungen ist. "Unser Mangel an Erfolg mag verständlich sein, aber er ist nicht akzeptabel."

Auf dem Jahrestreffen der AAAS erklärte der Biologe laut BBC, HIV habe einen Weg gefunden sich vor dem menschlichen Immunsystem zu schützen. "Ich glaube, dass HIV Möglichkeiten gefunden hat, das Immunsystem total in die Irre zu führen. Also müssen wir besser sein als die Natur." Versuche, das Virus mit Antikörpern oder einer Verbesserung des Immunsystems zu bekämpfen, sind gescheitert. Das habe die Wissenschaftler frustriert, weil sie keinen Erfolg versprechenden Ansatz erkennen können. Derzeit setzt die Forschung auf neue Verfahren wie die Gentechnik oder die Behandlung mit Stammzellen.

Laut Baltimore besteht nur die Möglichkeit, die Gene in den Stammzellen zu verändern. "Daher versuchen wir Vektoren zu entwickeln, die Gene mit einem therapeutischen Nutzen transportieren können." Baltimore gewann den Nobelpreis für Medizin 1975 für die Entdeckung der Retrotranskriptase. Später wurde erkannt, dass dieses Enzym vom Virus für die Vermehrung in den Zellen eingesetzt wird. Derzeit leitet der Wissenschaftler das Baltimore Laboratory http://baltimorelab.caltech.edu an der Caltech. Mit Unterstützung der Gates Foundation wird nach Möglichkeiten gesucht, das Immunsystem gentechnisch im Kampf gegen Infektionen wie HIV zu unterstützen.