Charakterisierung von Wirtsfaktoren, die mit Replikation und Persistenz der Hepatitis-B- und -D-Viren interferieren.

• Antragsteller: Professor Dr. Dieter Glebe
• Fachliche Zuordnung: Virologie
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 430621923

Infektionen mit dem Hepatitis-B-Virus (HBV) und Koinfektionen mit dem Hepatitis-D-Virus (HDV) sind nach wie vor große globale Gesundheitsrisiken. Beide Viren können zu akuten und chronischen (Ko-) Infektionen der Leber führen. Über 250 Millionen Menschen sind chronisch mit HBV infiziert und mindestens 11 Millionen Menschen zeigen Anzeichen einer chronischen (Ko-) Infektion mit HDV, was jährlich ca. 1 Million Todesopfer aufgrund von fatalen klinischen Folgeerkrankungen verursacht. Während eine schützende Impfung zur Verfügung steht, die eine Infektion mit beiden Viren verhindern kann, gibt es derzeit keine Heilung für chronisch HBV-infizierte Patienten, und direkt antiviral wirkende HDV-Therapien sind noch nicht vollständig entwickelt. Eines der größten Hindernisse für die Heilung einer chronischen HBV-Infektion ist die kovalent geschlossene zirkuläre DNA (cccDNA), die HBV als stabiles und persistentes Reservoir im Kern infizierter Hepatozyten verwendet. HDV, als defektes RNA-Virus, benötigt von HBV eine ständige Versorgung mit Oberflächenproteinen (HBsAg) zur Umhüllung und Sekretion von Virionen. Während HBV aufwändige, aber noch nicht ausreichend erforschte Mechanismen entwickelt hat, um als "Stealth-Virus" zu persistieren, aktiviert HDV die angeborene Immunantwort in HDV/HBV-infizierten Zellen, die zur Unterdrückung der HBV-Replikation führen. Da zelluläre Sensormechanismen und Signalwege der angeborenen Immunität bei chronischen HBV/HDV-Infektionen noch immer nicht vollständig erfasst sind, zielt das vorgeschlagene Projekt darauf ab, die Rolle einzelner Effektor-Wirtsproteine zu ermitteln, die während der HBV/HDV-Persistenz mit den viralen Replikationszyklen interferieren können. Um dieses Ziel zu erreichen, werden wir die Transkription ausgewählter Wirtszielgene mit einer smarten „Gain-of-Function“-Technik (CRISPRa) direkt aktivieren, um die Auswirkungen aktivierter zellulärer Gene auf die Replikation und Persistenz von HBV und HDV in vitro systematisch zu untersuchen. Im Detail werden wir (1) die Effekte von Wirtseffektorproteinen auf die HBV/HDV-Infektion und -Replikation untersuchen und (2) die Persistenz von HDV-Genomen in infizierten Zellen mit 88 relevanten vordefinierten Wirtgenen analysieren; (3) zwischen direkten vs. indirekten (regulatorischen) Effekten von aktivierten Wirtgenen auf die HBV/HDV-Replikation differenzieren; und (4) die Auswirkungen der Wirtszellreaktion auf die Replikation von HBV cccDNA und ihre Methylierungsprofile der wichtigsten HBV-Genotypen vergleichen.Insgesamt wird das vorgeschlagene Projekt wichtige grundlegende Erkenntnisse über die intrazelluläre Interaktion von HBV und HDV mit ihren Wirtszellen liefern, die potenzielle Resistenz viraler Genome gegen antivirale Faktoren ermitteln und unser Verständnis der angeborenen Immunantwort auf chronische virale Hepatitis wesentlich erweitern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Russische Föderation
• Partnerorganisation: Russian Foundation for Basic Research, bis 3/2022
• Kooperationspartner: Professor Dr. Vladimir Chulanov, bis 3/2022