Identifizierung der molekularen Ursachen der Komorbidität bei COVID-19-Patienten

• Antragsteller: Professor Dr. Carl Herrmann, seit 2/2022
• Fachliche Zuordnung: Virologie ; Bioinformatik und Theoretische Biologie ; Immunologie
• Förderung: Förderung von 2021 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 458633366

• Erstellungsjahr: 2023

Zusammenfassung der Projektergebnisse

In diesem Projekt wurden mögliche Mechanismen der Komorbidität zwischen COVID19 und weiteren Erkrankungen untersucht. In epidemiologischen Studien wurde ein erhöhtes Risiko für COVID19 Erkrankungen bei Menschen mit Vorerkrankungen wie Diabetes, Bluthochdruck oder verschiedenen Krebserkrankungen festgestellt. Unser Ziel war es, mögliche molekulare Mechanismen zu beschreiben, die diesen Zusammenhang erklären. Durch Benutzung von öffentlichen Einzelzelldaten haben wir verschiedene Faktoren identifiziert, die Unterschiede in der zellulären Infizierbrarkeit zwischen Zelltypen erklären können. Dabei haben wir unsere Arbeit auf einen bestimmten Faktor, SPINT2, fokussiert, der eine zentrale Rolle in der Modulierung von TMPRSS2, ein wichtiges Enzyme für die Aufnahme von Sars- CoV-2, spielt. Durch verschiedene Experimente (Überexpression oder knockdown von SPINT2) in Zelllinien haben wir die direkte Rolle von SPINT2 für die Regulierung der Aufnahme des Virus in die Zelle gezeigt. Um eine mögliche Rolle von SPINT2 in der Komorbidität zu untersuchen haben wir in Daten von Patienten mit komorbiden Erkrankungen (Diabetes, Karzinome,..) gezeigt, dass SPINT2 signifikant dereguliert ist, was einen direkten Einfluss auf die Infizierbarkeit von bestimmten Zelltypen haben könnte. Durch diese Studie haben wir den Gleichgewichtsmechanismus zwischen dem Inhibitor SPINT2 und dem Zielenzym TMPRSS2 beschrieben, der in verschiedeneen Krankheiten dereguliert ist, was zu einer erhöhten Infizierbarkeit der Zelle durch das Sars-CoV-2 Virus führen kann.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• The endogenous cellular protease inhibitor SPINT2 controls SARS-CoV-2 viral infection and is associated to disease severity. PLOS Pathogens, 17(6), e1009687.
  Ramirez, Alvarez Carlos; Kee, Carmon; Sharma, Ashwini Kumar; Thomas, Leonie; Schmidt, Florian I.; Stanifer, Megan L.; Boulant, Steeve & Herrmann, Carl