Die Rolle Endogener Retroviren (ERVs) in der Pathogenese humaner Erkrankungen

Viren existieren seit Millionen von Jahren und passen sich stetig an ihre Wirte an. Auch die Evolution des Menschen wurde stets von Viren begleitet und wird auch in Zukunft von ihr beeinflusst sein. Retroviren stellen eine spezielle Klasse von Viren dar. Sie besitzen die Eigenschaft, ihr eigenes virales Genom in das menschliche Erbgut dauerhaft integrieren zu können. Eine retrovirale Infektion stellt demnach neben der immunologischen Reaktion auf die viralen Bestandteile darüber hinaus eine permanente Veränderung des menschlichen Erbguts dar, was zu diversen Krankheitsbildern, wie z.B. Leukämien, führen kann.

Die Koevolution zwischen Retroviren und Menschen ist jedoch nicht nur eine einseitige Beziehung, in der der Mensch unter den Folgen einer Infektion leidet. Im Gegenteil, im Laufe der Zeit haben sich retrovirale Sequenzen im menschlichen Genom angesammelt und wurden durch Mutation zu nützlichen und essentiellen Bestandteilen des menschlichen Erbguts. Diese mutierten und adaptierten retroviralen Sequenzen nennt man endogene Retroviren (ERVs). Sie sind soweit mutiert und verändert, dass sie keine funktionellen Viruspartikel mehr bilden können. Rund 8 % des menschlichen Genoms werden den retroviralen Elementen zugeordnet und eine Vielzahl der menschlichen Gene wird durch retrovirale Sequenzen reguliert. Unsere Forschung möchte dazu beitragen die genauen Mechanismen dieser Regulation zu verstehen und den Kontext zu verschiedenen Krankheitsbildern untersuchen.

Moderne Methoden erlauben erstmals eine ERV-spezifische Analyse von Expression und epigenetischem Profil auf genomweiter Ebene. Wir verwenden aktuelle Next-Generation-Sequenziermethoden und angepasste bioinformatische Analysealgorithmen, um den Status von über 3200 ERV Elementen im Genom zu untersuchen. Diese Daten ermöglichen einen genaueren Einblick in das Netzwerk aus regulatorischen Elementen und liefern ein besseres Verständnis zur Dynamik des Gleichgewichts. Aktuell fokussieren wir uns zum Beispiel auf die Veränderung der ERV Expression im Zusammenhang einer akuten bzw. latenten HIV Infektion.

In zukünftigen Projekten ist es geplant, diese Analyse in einen breiteren Kontext zu setzen, sodass wir ERV-induzierte Effekte in anderen Krankheitsbildern besser verstehen können (z.B. Sepsis, chronische Inflammation).

  • Projektleitung
  • Projektleitung

    Dr. med.

    Ulrike Lange, PhD

    Zentrum für Anästhesiologie und Intensivmedizin
    Klinik und Poliklinik für Anästhesiologie

    Telefon: +49 (0) 40 7410 - 0
    E-Mail-Adresse: u.lange@uke.de

  • Projektteam

    Dr. med. Ulrike Lange, PhD (Projektleitung)

    Dr. rer. nat. Martin Hamann (Wissenschaftler HPI)

  • In Vorbereitung