Entschlüsselung der Rolle des Nichtstrukturproteins NS2A für die Attenuierung des Gelbfieber-Vakzins

• Antragstellerin: Dr. Melina Winkler
• Fachliche Zuordnung: Virologie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 568562045

Durch Arthropoden übertragene Flaviviren wie das Dengue-Virus (DENV), West-Nil-Virus (WNV) und Gelbfieber-Virus (YFV) verursachen signifikante Gesundheitsprobleme beim Menschen und sind eine weltweite, ökonomische Belastung. Während es zur Prävention oder Behandlung der meisten Flavivirusinfektionen keine Impfungen oder Medikamente gibt, ist der Gelbfieberimpfstamm YFV-17D eine der erfolgreichsten Impfungen, die je entwickelt wurden. Obwohl YFV-17D und sein parentaler Stamm YFV-Asibi sich nur in weniger als 1% der Nukleotide unterscheiden, sind die spezifischen viralen und/oder Wirtsfaktoren für YFV-Virulenz im Gegensatz zu YFV-Attenuierung noch nicht identifiziert worden. Mithilfe eines hochmodularen Ansatzes zur Generierung chimärer Viren haben es Mitglieder der Arbeitsgruppe Ploss, inklusive mir selbst, geschafft, die für die virale Ausbreitung in vitro verantwortlichen Mutationen auf das E-Protein und die Mutationen für eine schnellere und stärkere angeborene Immunantwort auf das nicht-strukturelles Protein 2A (NS2A) zu kartieren. Wir haben unsere Daten in vivo validiert und dafür Interferon alpha/beta-Rezeptor knock-out Mäuse sowie für humane Leberzellen chimäre Mäuse verwendet. Dabei haben wir herausgefunden, dass ein weiterer virulenter Gelbfieberstamm, Dakar, durch 17Ds Mutationen in den E- und NS2A-Regionen attenuiert wird. Damit übereinstimmend zeigt 17D eine erhöhte Pathogenität, wenn die Mutationen in E und NS2A zur Sequenz des parentalen pathogenen Stammes reversiert werden. In diesem Antrag werde ich auf diesen Erkenntnissen aufbauen und den Mechanismus ergründen, der den phänotypischen Unterschieden zugrunde liegt, die durch die Mutationen in NS2A vermittelt werden. Ich werde weiterhin die Rolle des NS2A-Proteins für die Immunogenität adressieren, indem ich die individuellen Signalwege der angeborenen Immunität stimuliere und die Aktivierung der nachfolgenden Faktoren quantifiziere. Schließlich werde ich innovative massenspektrometrische Ansätze nutzen, um qualitative und quantitative Unterschiede im Interaktom von NS2A zu bestimmen. Zusammengenommen werden diese Daten unser mechanistisches Verständnis von YFV-Virulenz im Gegensatz zu YFV-Attenuierung erweitern. Die aus meiner Arbeit hervorgehenden Ergebnisse sind eine vielversprechende Blaupause für eine rationale Entwicklung lebend-attenuierter Impfstoffe für andere Flaviviren.

• DFG-Verfahren: WBP Stipendium
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Alexander Ploss, Ph.D.