Charakterisierung neu-auftretender Alphavirus-Infektionen und ihres Verlaufs in Zellen, Organismen und Populationen

• Antragsteller: Professor Dr. Jan Felix Drexler, seit 9/2023
• Fachliche Zuordnung: Virologie
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 446048345

Alphaviren verursachen schwere akute und chronische Erkrankungen im Menschen. Im Falle des epidemiologisch relevantesten Alphavirus, Chikungunya-Virus (CHIKV), kann sich eine langanhaltende schwere Arthralgie ausbilden. CHIKV hat sich zuletzt auf vier Kontinenten ausgebreitet und Millionen von Menschen infiziert. In Lateinamerika trifft CHIKV auf zwei weit verbreitete, antigenetisch verwandte autochthone Alphaviren, das Mayaro- (MAYV) und Una-Virus (UNAV). Aufgrund des rezenten Eintrags des CHIKV stellt Lateinamerika eine einzigartige Möglichkeit zur Untersuchung fundamentaler Aspekte der alphaviralen Ausbreitung und Pathogenese dar, noch bevor eine Adaptation an unterschiedliche Wirte genomische und serologische Analysen erschwert. Die Identifizierung der essentiellen zellulären Ko-Faktoren matrix-remodeling-associated protein 8 (MXRA8) und four-and-a-half LIM domain protein 1 (FHL1) haben unser Verständnis der Alphavirus-Infektion kürzlich entscheidend erweitert. Dennoch bleibt das Zusammenspiel von Alphaviren mit dem Immunsystem unverstanden. Das Projekt COALITION umfasst 2 deutsche und 2 französische Projektpartner, die aufgrund ihrer Vorarbeiten zu Alphavirus Diagnostik, Tiermodellen, zellulärer Immunität, zellulären Ko-Faktoren und Zugang zu relevanten biologischen Materialien zur Untersuchung der Immunität gegenüber Alphaviren prädestiniert sind. COALITION wird die Immuninteraktion und Epidemiologie von Alphaviren in bisher nicht möglicher Weise innerhalb eines einzelnen Projektes auf Ebene individueller Zellen, ganzer Organismen und von Populationen analysieren. Auf zellulärer Ebene wird COALITION Charakteristika monospezifischer und dualer alphaviraler Infektionen in vitro und ex vivo erfassen, den zellulären Status und zell-intrinsische angeborene Immunantworten analysieren, die Identifizierung neuer Ko-Faktoren der CHIKV-, MAYV- und UNAV-Infektion vertiefen und den Einfluss homo- und heterotypischer Antikörper auf die Infektion untersuchen. Auf Ebene ganzer Organismen wird COALITION zum einen Immunvermittelte Verstärkung in akut mit dem CHIKV infizierten Patienten und geeigneten Kontrollen durch Analyse vorangegangener Alphavirusinfektionen untersuchen. Zum anderen werden Virusausbreitung und -diversität von CHIKV, MAYV und UNAV in Cynomolgus-Makaken-Infektionsmodellen untersucht, die eine kontrollierte Analyse der Alphaviralen Immunität ermöglichen. Auf Populationsebene wird durch serologische Studien, Modellierung und phylogeographische Rekonstruktionen untersucht, ob eine MAYV-spezifische Herdimmunität die CHIKV-Ausbreitung in Lateinamerika beeinflusst. Durch die Kombination von Machine learning-Algorithmen mit serologischen Daten, wird die zukünftige Ausbreitung von MAYV und CHIKV in Lateinamerika projiziert. Die in COALITION erbrachten Ergebnisse werden unser Verständnis der alphaviralen Pathogenese und Ausbreitung entscheidend verbessern und unmittelbaren Einfluss auf Impfprogramme gegen diese neu-auftretenden Pathogene ausüben.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Partnerorganisation: Agence Nationale de la Recherche / The French National Research Agency
• Kooperationspartner: Professor Dr. Xavier de Lamballerie, Ph.D.; Dr. Laurent Meertens, Ph.D.
• Ehemalige Antragstellerin: Professorin Dr. Christine Goffinet, bis 9/2023