Detailseite
Projekt
Veränderungen der Genexpression während der produktiven und persistierenden Merkelzellpolyomavirus Infektion in Hautorganoiden
Antragstellerin
Professorin Dr. Nicole Brigitte Fischer
Fachliche Zuordnung
Virologie
Förderung
Förderung seit 2021
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 443644894
Humane Polyomaviren (hPyVs) sind weit verbreitete Krankheitserreger, die eine lebenslange Persistenz in ihrem Wirt etablieren. Unter Immunsuppression reaktivieren hPyV und können so zu unkontrollierter Replikation und schweren Erkrankungen führen. hPyV sind wie Herpesviren mit dem Menschen ko-evolutiert und daher sehr gut an den Menschen angepasst. Sie verfügen über Mechanismen, die Immunantwort zu Gunsten der Viruspersistenz zu manipulieren. Die Erforschung dieser Viren ist aufgrund fehlender entsprechender in vitro und in vivo Modelle oder unvollständiger Abbildung des Lebenszyklus durch diese Modelle erschwert. Dies betrifft insbesondere das humane Tumorvirus Merkelzellpolyomavirus (MCPyV), für das kein in vitro Infektionsmodell existiert, das den viralen Lebenszyklus vollständig abbilden kann. Ziel des vorliegenden Projekts ist die Aufklärung der molekularen Mechanismen, die eine produktive Infektion mit MCPyV regulieren, und die Identifizierung der Faktoren, die für die Persistenz von MCPyV verantwortlich sind. Zu diesem Zweck wurde ein MCPyV-3D-Infektionsmodell entwickelt, das auf einem iPSC-differenzierten humanen Hautorganoidmodell basiert. Dieses Modell ermöglicht die Langzeitbeobachtung der MCPyV-Infektion über mehrere Monate. Im Rahmen des Projekts werden zentrale molekulare Faktoren der Virusinfektion im Viruskontext analysiert, insbesondere die beiden viralen Proteine sT und ALTO, beide Proteine sind wichtige Regulatoren der Immunevasion des Virus, sowie die virale microRNA (miRNA), miR-M1, die ein wichtiger Regulator der viralen Expression ist. Hinsichtlich der zellulären Regulatoren der MCPyV-Infektion und -Persistenz ist die Manipulation des Stimulators der Interferon-Gene (STING) und des Interferon-Gamma-induzierbaren Proteins 16 (IFI16) von hoher Relevanz. Diese werden wir durch die Applikation von spezifischen Inhibitoren oder genetischer Manipulation in den IPSC-Zellen und daraus differenzierten Organoiden untersuchen. Die in DEEP-DV verfügbaren omics-Methoden, scRNA-seq, scATAC-seq, spatial Transkriptomik und hochauflösende Bildgebungsverfahren werden dabei eingesetzt, um die Infektion räumlich und zeitlich in einem komplexen Infektionsmodell abzubilden. Die in diesem Projekt erhobenen Daten werden in den DEEP-DV Transkriptionsatlas einfließen, in dem sie gemeinsam mit ähnlichen Daten aus anderen DNA-Virussystemen analysiert werden. Der DEEP-DV Transkriptionsatlas erlaubt es, Faktoren und Mechanismen der Infektion und Persistenz innerhalb von Virusfamilien und über Virusfamilien hinaus zu identifizieren.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
