AntiVir-ID: Untersuchung der zugrundeliegenden Immunsignaturen, die die Infektion mit Coronaviren beeinflussen

• Antragstellerinnen: Professorin Dr. Stephanie Pfänder; Privatdozentin Dr. Kathrin Sutter
• Fachliche Zuordnung: Virologie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 524774169

Typ I Interferone (IFN) üben bei Virusinfektionen pleiotrope biologische Wirkungen aus und halten die kritische Balance zwischen Viruskontrolle und immunvermittelten Pathologien. Angeborene Fehler in der Typ I IFN-Immunität und das Vorhandensein von Anti-IFN-Autoantikörpern sind für sehr schwere Verläufe von COVID-19 verantwortlich, daher kann eine frühzeitige Verabreichung von Typ I IFN vor einem lebensbedrohlichen Verlauf einer Coronavirus-Infektion schützen. In unserer vorherigen Studie haben wir die antivirale Aktivität aller humanen IFNα Subtypen gegen SARS-CoV-2 umfassend analysiert, um die zugrunde liegenden Immunsignaturen zu identifizieren und ihr therapeutisches Potenzial zu untersuchen. Es wurden verschiedene antivirale Antworten von IFNα-Subtypen in primären humanen Epithelzellen der Atemwege beobachtet, die in hohe, mittlere und niedrige antivirale Aktivität unterteilt werden konnten. Globale Transkriptomanalysen ergaben einzigartige differentiell exprimierte Gene für jeden Subtyp, wobei IFNα5 die größte Anzahl einzigartiger Gene exprimiert. Interessanterweise wurden 42 Gene ausschließlich in der Gruppe mit hoher antiviraler Wirkung differentiell reguliert, einschließlich Gene, die mit der Regulation von Transkription, Signaltransduktion und metabolischen Prozessen assoziiert sind. In dem aktuellen Projekt wollen wir die zugrundeliegenden Immunsignaturen aufklären, die sich auf eine Coronavirus-Infektion auswirken, um das komplexe Zusammenspiel zwischen Viren und ihrem Wirt zu verstehen. Zunächst wollen wir Immuneffektorfunktionen untersuchen, die die Coronavirus-Infektion kontrollieren, indem wir einzelne und mehrere ISG-KO-Zelllinien verwenden, die auf der Grundlage unserer vorherigen Studie ausgewählt werden. Als nächstes werden wir die zeitliche und räumliche Dynamik von IFN-Expressionsprofilen und deren Einfluss auf ISG-Signaturen und die Aktivierung von Immunzellen während einer Coronavirus-Infektion untersuchen. Eine weitere Analyse der Rolle von publizierten Einzelnukleotid-Polymorphismen auf die IFN-Signalgebung, ISG-Induktion und IFN-Autoantikörper-Erkennung wird durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Studie werden die unerlässliche Rolle von Typ I IFNs während Coronavirus-Infektionen weiter verdeutlichen. Die Charakterisierung der IFN-vermittelten Immunsignaturen, die das Coronavirus kontrollieren, wird dazu beitragen, das komplexe Zusammenspiel zwischen Virus und Wirt für die Entwicklung neuer therapeutischer Ansätze besser zu verstehen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen