Analyse potenzieller therapeutischer Zielstrukturen, die mit Replikation und Persistenz von Hepatitis-B-Viren und Hepatitis-D-Viren interferieren

Abstract

Mit einer von der WHO geschätzten Prävalenz von 254 Millionen chronischen Infektionen, sowie weltweit 1,1 Millionen Todesfällen, im Jahre 2022, stellt das Hepatitis-B-Virus (HBV), sowie das in Koinfektion auftretende Satelliten-Virus, das Hepatitis-D-Virus (HDV), eine große gesundheitliche Gefährdung für den Menschen dar. Trotz Vorhandensein eines protektiven Impfstoffs, bleibt die Forschung an neuen spezifischen Analyse-Methoden ein bedeutender Aspekt für die Entwicklung von Therapien zur vollständigen Heilung von chronischen HBV-Infektionen. Im Zentrum dieser Herausforderung steht die HBV cccDNA, die als Transkriptionsvorlage der viralen RNAs fungiert. Diese wird jedoch mit keiner der derzeit zugelassenen Therapien gezielt adressiert. In der hier vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass die Generierung von rekombinanter HBV cccDNA in-vitro anhand der ‚MiniCircle Technologie‘ eine zeitsparende und kosteneffiziente Methode zur Erforschung der HBV cccDNA Persistenz darstellt. Für eine schnelle Charakterisierung von HBV-Genomen aus Patientenseren ist dagegen die Amplifikation des gesamten Genoms mittels Polymerase-Kettenreaktion (PCR) am geeignetsten, da aufwändige Klonierungen vermieden werden. Soll die Funktion spezieller Mutationen oder Gen-Abschnitte des HBV-Genoms untersucht werden, erweist sich die klassische Klonierung und nachfolgende Transfektion mit Plasmid-basierten HBV-Überlängenkonstrukten weiterhin als sinnvoll. Für in-vitro Untersuchungen, die dem natürlichen Infektionsprozess möglichst nahekommen, stellte sich die Generierung rekombinanter Virionen als überlegene Methodik heraus. Da HBV-ähnliche Varianten in nicht-humanen Primaten der Überfamilie Hominoidea (Menschenartige) zirkulieren, ist die Untersuchung einer möglichen Spezies-übergreifenden oder zoonotischen Infektiosität dieser HBV-Isolate ein wichtiger Aspekt für die Eingrenzung der durch HBV-Infektionen hervorgerufenen globalen Risiken. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass eine Kreuzübertragung von pseudotypisierten HDV mit Hüllproteinen von humanem HBV oder HBV-Isolaten aus Orang-Utans und Schimpansen über den humanen HBV-Rezeptor NTCP oder den Ntcp verschiedener nicht-humaner Primaten (Gibbon, Gorilla, Orang-Utan und Schimpanse) in-vitro möglich ist. Diese Befunde stehen im Einklang mit Berichten über die Übertragung des HBV vom Menschen auf nicht-humane Primaten sowie über die Kreuzübertragung von HBV zwischen Primaten. Derzeit ist jedoch weder ein Primaten-spezifisches HDV-Isolat noch eine Übertragung von humanem HDV auf nicht-humane Primaten in ihrem natürlichen Lebensraum bekannt. Im Rahmen der Entwicklung von Therapiemöglichkeiten ist es erforderlich auch die Seite des Wirts, in diesem Fall des Menschen, zu berücksichtigen. In der hier vorgelegten Arbeit wurden daher 64 Wirtsfaktoren auf potenzielle pro- oder anti-virale Funktionen in der HDV-Infektion in-vitro untersucht. Hierbei konnte klar gezeigt werden, dass IFITM3 eine pro-virale Funktion bei der HDV-Infektion einnimmt und somit einen möglichen Angriffspunkt für die Behandlung von HBV-/HDV-koinfizierten PatientInnen darstellt.