HIV-Infektion
23. August 2023
Forschende der Ulmer Uniklinik haben mit einer Arbeitsgruppe des Walter Reed Army Institute of Research in den USA erstmals durch Einzelzellanalysen von Blutproben aus HIV-Patienten einen antiviralen Faktor identifiziert. Die Wissenschaft hat zwar bereits viele antivirale Mechanismen beschrieben, allerdings ist unklar, welche zellulären Faktoren das Humane Immundefizienz-Virus 1 (HIV-1) tatsächlich in Infizierten kontrollieren. Das Team zeigte, dass eine effektive Produktion des zellulären Proteins Prothymosin alpha mit einer verminderten Produktion von HIV-1 in den Blutzellen der Patientinnen und Patienten korreliert. Die Ergebnisse wurden in „Science Translational Medicine“ veröffentlicht.
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler untersuchten Patientenproben aus der akuten und chronischen Phase der HIV-Infektion. Mithilfe von Einzelzell-Transkriptom-Analysen ergründeten sie, wie die Expression von Genen in den Wirtszellen mit der Menge an viraler RNA in den einzelnen Zellen zusammenhängt. Die Ergebnisse legten nahe, dass das zelluläre Protein PTMA die Transkription und Replikation von HIV-1 einschränkt. Dies konnten die Ulmer Promovenden Alexandre Laliberté und Caterina Prelli Bozzo unter Leitung von Professor Frank Kirchhoff, einem der Leiter des Instituts für Molekulare Virologie am Universitätsklinikum Ulm, in Zellkulturexperimenten und mechanistischen Studien bestätigen. „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass Prothymosin alpha eine Schlüsselrolle in der körpereigenen Abwehr gegen HIV spielt“, erklärt Professor Frank Kirchhoff. Auf lange Sicht könnten sich daraus neue Ansatzpunkte für antivirale Therapien ergeben.
Die Hemmung der HIV-Transkription spielt eine
wichtige Rolle
bei der latenten Infektion von langlebigen, sogenannten
Gedächtnis-T-Zellen. In
dieser ruhenden Form ist das Virus für das Immunsystem und
Medikamente kaum
erkennbar, kann jedoch wieder aktiv werden, wenn die HIV-Therapie
unterbrochen
wird. Die latente HIV-Infektion von Gedächtnis-T-Zellen stellt
daher ein großes
Hindernis für die Heilung dar. Die Blockade von PTMA könnte die
Aktivierung
dieser ruhenden Viren ermöglichen, um sie angreifbar zu machen und
Heilungsstrategien zu verbessern.
Die Forschungsarbeiten wurden von der Deutschen
Forschungsgemeinschaft (DFG) im
Rahmen des Sonderforschungsbereichs 1279 „Nutzung des menschlichen
Peptidoms
zur Entwicklung neuer antimikrobieller und anti-Krebs
Therapeutika“ und von der
Baden-Württemberg Stiftung gefördert. Kooperationspartner waren
die Gruppen von
Dr. Rasmi Thomas (Walter Reed Army Institute of Research, Silver
Springs,
Maryland, USA) und Professorin Beatrice H. Hahn (University of
Pennsylvania,
Philadelphia, USA).
Aviva Geretz, Philip K. Ehrenberg, Robert J.
Clifford,
Alexandre Laliberté, Caterina Prelli Bozzo, Daina Eiser, Gautam
Kundu, Lauren
K. Yum, Richard Apps, Matthew Creegan, Mohamed Gunady, Shida
Shangguan, Eric
Sanders-Buell, Carlo Sacdalan, Nittaya Phanuphak, Sodsai
Tovanabutra, Ronnie M.
Russell, Frederic Bibollet-Ruche, Merlin L. Robb, Nelson L.
Michael, Julie A.
Ake, Sandhya Vasan, Denise C. Hsu, Beatrice H. Hahn, Frank
Kirchhoff, Rasmi
Thomas. Single-cell
transcriptomics identifies prothymosin α restriction of
HIV-1 in vivo. Sci.
Transl. Med.15, eadg0873 (2023).
DOI: https://doi.org/10.1126/scitranslmed.adg0873
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