Entschlüsselung der Funktionen von HA und NA zur Entlarvung von H5Nx-Infektionen in neuen Wirten

• Antragsteller: Privatdozent Dr. El-Sayed Mohammed Abd El-Whab
• Fachliche Zuordnung: Virologie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 566164996

H5Nx-Viren haben sich in den letzten zehn Jahren weltweit verbreitet, infizieren neue Wirte, darunter Raubtiere und Wiederkäuer, und sind bisher bis in die Antarktis vorgedrungen. Influenza-A-Viren (IAV) besitzen zwei Hauptantigene, Hämagglutinin (HA) und Neuraminidase (NA), die in 19 bzw. 11 Subtypen unterteilt werden. Diese Virus-Hüllproteine entwickeln sich kontinuierlich weiter, wenn sie zwischen Wirten übertragen werden. Der Mensch ist immunologisch naiv gegenüber H5Nx-Viren, die eine erhebliche Pandemiebedrohung darstellen. Das Risiko ist aufgrund der Etablierung einer IAV-Linie in Kühen, einer wichtigen Nutztierrasse, und dem jüngsten Eindringen in Schweine auf einem Allzeithoch. Noch vor kurzem wurden Wiederkäuer nicht als Wirte für IAV angesehen, was die Komplexität der H5Nx-Viren unterstreicht. Die Viren verändern während der Wirtsübertragung ihre Rezeptorbindungs-Eigenschaften, was Herausforderungen bei der Überwachung und Analyse der interspezifischen Übertragung und Anpassung an den Menschen mit sich bringt. Es ist entscheidend zu verstehen, wie Influenza-Viren ihre Rezeptorinteraktionen verändern. Ein besseres Verständnis der Rezeptorbindung und -freisetzung der sich ständig verändernden H5Nx-Viren wird die Entwicklung von verbesserten Überwachungssystemen sowie von antiviralen Mitteln, Impfstoffen, Diagnostika und Biologika, einschließlich monoklonaler Antikörper und modifizierter Zelllinien, fördern. IAV bindet an Glykane auf eukaryotischen Zellen, die zwischen Zellen, Geweben und Arten unterschiedlich exprimiert werden. Diese Glykandinteraktionen sind eng mit den biologischen Phänotypen des Virus verbunden. Allerdings gibt es nur ein begrenztes Verständnis darüber, welche Glykane gebunden und gespalten werden, was eine bedeutende biologische Frage offenlässt. Ziel dieses Vorschlags ist es, die Komplexitäten der IAV-Glykan-Spezifität zu untersuchen. Wir wollen die molekularen Bestimmungsfaktoren der Rezeptorspezifität von H5 und Nx verstehen und dabei neue Werkzeuge der Glycoscience einsetzen, um die traditionelle HA/NA-Balance herauszufordern. In unseren Studien werden Hämagglutinin- und Neuraminidase-Proteine mithilfe von Glykan- und Gewebe-Arrays auf ihre Rezeptorbindungs- und Freisetzungseigenschaften hin untersucht. Das Verständnis der Neuraminidase-Phänotypen, die lange als nebensächlich galten, ist entscheidend für die virale Pathogenese. Wir werden untersuchen, wie NA die Rezeptorverfügbarkeit modifiziert, zoonotische Übertragungen erleichtert und den viralen Wettbewerb sowie die Persistenz neuer H5Nx-Subtypen beeinflusst. Wir erwarten, dass diese Ansätze die Komplexität der Pathobiologie im Zusammenhang mit der Glykanbindung und -freisetzung aufdecken und prädiktive Modelle sowie Werkzeuge zur Bekämpfung von Influenza verbessern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Niederlande
• Kooperationspartner: Professor Robert P. de Vries