Der HIV-Test, oftmals
auch "AIDS-Test" genannt
Der erste Test, der durchgeführt wird, ist ein so genannter
ELISA (von englisch enzyme-linked immunosorbent assay).
Hierbei wird überprüft, ob sich im Blut der zu testenden
Person so genannte "Antikörper", spezielle, vom
Immunsystem hergestellte Proteine, gegen das Aids-Virus HIV
befinden. Werden solche Antikörper nachgewiesen, ist der
Test "positiv". In solch einem Fall wird der ELISA-Test
wiederholt, um das Ergebnis zu verifizieren.
Zeigt auch der zweite ELISA-Test ein positives Ergebnis,
wird ein anderer, sensiblerer Test, ein so genannter Western-Blot,
durchgeführt . Fällt auch der Western-Blot positiv
aus, wird eine zweite Blutprobe in einem Western-Blot getestet.
Nur wenn alle diese Tests ein positives Testergebnis zeigen,
bezeichnet man die getestete Person als "HIV-positiv".
Falsch-positive Ergebnisse treten extrem selten auf (1 von
20 000 Tests).
Der ELISA ist ein indirekter Test, der nicht das Virus selbst
oder die virale Nukleinsäure nachweist, sondern die Antikörper,
die das Immunsystem der infizierten Person gebildet hat, um
gegen den Virus zu kämpfen. Da das Immunsystem eine gewisse
Zeit braucht, um Antikörper in einer durch den Test nachweisbaren
Menge zu produzieren, kann dieser Test nicht sofort nach der
Infektion ein aussagekräftiges Ergebnis liefern. Erst
etwa 6 bis 12 Wochen nach der Ansteckung sind genügend
Antikörper gebildet worden. Daher kann jemand, der innerhalb
dieser Zeit einen HIV-Test durchführen lässt, ein
negatives Testergebnis haben, obwohl er oder sie infiziert
ist. Man spricht von einer so genannten "Diagnoselücke".
Eine frühere Diagnose einer HIV-Infektion ist nur mit
Hilfe der direkten Messung der viralen Nukleinsäure im
Blut des Patienten möglich (siehe "Viruslastbestimmung").
Doch diese Tests sind sehr viel teurer und werden nicht im
routinemäßigen screening eingesetzt.
Wie wurden die modernen antiretroviralen Medikamente entwickelt?
Statt wie früher durch Ausprobieren herauszufinden, welche
Wirkstoffe gegen eine bestimmte Krankheit wirken, untersuchen
Wissenschaftler in der modernen Arzneimittelentwicklung oft
zuerst die molekularen Mechanismen einer Krankheit und versuchen,
so die besten Angriffsziele für neue Medikamente herauszufinden.
Hierbei kann die zunächst ja nicht anwendungsorientierte
Grundlagenforschung sehr wichtig sein: bei der Suche nach
der Ursache von Aids (als die sich ein später als HIV
bezeichnetes Retrovirus herausstellte) war es z.B. sehr hilfreich,
dass den Wissenschaftlern aus der Grundlagenforschung schon
sehr viel über Retroviren und ihre Eigenschaften im allgemeinen
bekannt war.
Nach der Entdeckung des Aids-Virus untersuchten Wissenschaftler
das Virus im Detail; sie fanden heraus, aus welchen Komponenten
es aufgebaut ist und welche spezifische Funktion jede dieser
Komponenten während des Lebenszyklus des Virus in einer
menschlichen Zelle hat. Sowohl bei der Identifizierung des
Virus als auch bei seiner genaueren Untersuchung wurden viele
Standardverfahren der modernen Biotechnologie und Gentechnik
eingesetzt. Das Virus wurde mittels Elektronenmikroskopie
direkt untersucht, sein Genom wurde sequenziert, und
alle seine Proteine wurden charakterisiert, d.h. in Aufbau
und Funktion genau bestimmt. Schließlich führten
alle diese von Wissenschaftlern rund um die Welt gesammelten
Daten zu einem weitgehenden Verständnis von HIV und den
Mechanismen seines Lebenszyklus in einer menschlichen Zelle.
Theoretisch gibt es viele Stellen im Lebenszyklus des HI-Virus,
die als mögliche Angriffsziele für Medikamente dienen
könnten. Es stellte sich jedoch heraus, dass zwei viruseigene
Enzyme, die "reverse Transkriptase" (RT) und die
"Protease", die besten Angriffsziele sind. Das erste
wirksame Medikament gegen Aids, das seit 1986 eingesetzte
AZT, ist ein so genannter RT-Hemmer. Der erste Protease-Inhibitor
(PI) kam 1996 auf den Markt. PIs sind sehr effektive Medikamente,
aber sie haben oft ernsthafte Nebenwirkungen.
Bis heute hemmen alle auf dem Markt befindlichen anti-HIV-Medikamente
diese beiden viralen Enzyme, wenn auch auf unterschiedliche
Weise. Versuche, andere Enzyme des Virus oder andere wichtige
Strukturen - z.B. Rezeptormoleküle, die der Virus braucht,
um seine Zielzellen zu erkennen - zu blockieren, sind Gegenstand
intensiver Forschung.
Die Messung der "Viruslast" ("viral load")
Unter "Viruslast-Bestimmung" versteht man die direkte
Messung der Menge der HI-Viren im Blut. Genaugenommen wird
dabei die Anzahl der HIV-RNA-Kopien pro ml Blutplasma gemessen.
Die hierfür angewendeten Meßmethoden beruhen entweder
auf dem Prinzip der Nukeinsäureamplifikation (d.h. der
starken, genau definierten Vervielfältigung der RNA-Kopien
in der Probe), meist durch PCR, oder auf einer hohen
Verstärkung des messbaren Signals (branched DNA-Methode
(bDNA)).
Abhängig von der verwendeten Methode beträgt die
untere Meßgrenze derzeit 5 bis 20 Viruskopien pro ml
Blutplasma. Dies sind sehr niedrige Werte (zum Vergleich:
mehr als 30 000 Viruskopien pro ml Plasma würde man als
eine hohe Virusbelastung ansehen). Die obere Meßgrenze
liegt bei ca. 10 Millionen Kopien pro ml Blut.
Die Viruslast (oft auch mit dem englischen Ausdruck "viral
load" bezeichnet) ist ein sehr zuverlässiger Indikator
für den Verlauf der Infektion und heute ist sie das wichtigste
Indiz für den Therapieerfolg oder auch für die Notwendigkeit
einer Therapieänderung. Ziel der Behandlung ist die niedrigste
erreichbare Viruslast, am besten sollte sie unter der Nachweisgrenze
liegen.
Messung der T4- oder CD4-Zellzahl
T4-Zellen, auch CD4-Zellen genannt, sind eine spezielle Art
von weißen Blutkörperchen, die im Immunsystem des
Menschen eine zentrale Stellung einnehmen. Unglücklicherweise
sind sie die bevorzugten Wirtszellen der HI-Viren, die diese
Zellen angreifen und zerstören. Beim gesunden Menschen
beträgt ihre Anzahl ungefähr 800 bis 1500 pro Mikroliter
Blut. Sinkt ihre Zahl auf unter 200 pro Mikroliter Blut, wird
der Immunschutz lückenhaft.
Zusammen mit der Viruslast ist die Zahl der CD4-Zellen ein
zuverlässiger Indikator für den Gesundheitszustand
des Patienten.
Die Zahl der CD4-Zellen wird mittels so genannter "Durchflusszytometrie"
direkt aus einer Blutprobe bestimmt. Dazu werden die CD4-Zellen
mit Hilfe von monoklonalen Antikörpern (das sind spezielle
Proteine, die spezifische Strukturen auf der Oberfläche
dieser Zellen erkennen) mit besonderen Fluoreszenz-Farbstoffen
markiert. Dadurch kann ein Detektor diese Zellen erkennen
und zählen, während die Blutprobe an ihm vorbeiströmt.
Das "Waschen" von Samenzellen
Das Sperma eines HIV-positiven Mannes kann große Mengen
von HI-Viren enthalten, auch unter antiretroviraler Therapie.
Glücklicherweise befinden sich die HI-Viren normalerweise
nicht in den beweglichen, lebenden Spermien (die ja für
die Befruchtung nötig sind), sondern hauptsächlich
in der die Samenzellen umgebenden Flüssigkeit oder angelagert
an toten Spermien und einigen anderen in der Samenflüssigkeit
vorkommenden Zellen. Daher ist es möglich, die gewünschten,
lebenden Samenzellen von den freien Viren und den infizierten
Zellen durch eine Art "Waschen" einschließlich
dreimaliger vorsichtiger Dichtegradienten-Zentrifugation zu
trennen.
Anschließend wird eine Probe des gereinigten Spermas
mittels hochsensibler Nachweisverfahren wie PCR sehr
gründlich auf Virus-Nukleinsäure untersucht. Während
der hierfür benötigten Zeit wird das restliche gereinigte
Sperma kryokonserviert (d.h. auf besondere Art und
Weise tiefgefroren), um die Spermien lebendig und befruchtungsfähig
zu halten. Hat sich das Sperma als virus-frei erwiesen, das
heißt, wurden nicht einmal kleinste Spuren von Viren-DNA
oder -RNA gefunden, wird es für eine künstliche
Befruchtung oder eine in vitro-Fertilisation eingesetzt.
Was
ist ein Gen?
Was ist
ein Chromosom?
Was ist DNA?
Was ist
ein Protein?
Was ist
Mitose / Meiose?
Was
ist Vererbung?
Genetic
testing for disease
Wie
klont man einen Embryo, um Stammzellen zur Behandlung einer
schweren Krankheit zu gewinnen?
Wie
gewinnt man embryonale Stammzellen?
Wie
kann man eine insektenresistente Tomatenpflanze herstellen?
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