Klinische Forschung/Entwicklung
EBV-Status bei Leistungssportlern
Die Bedeutung des Epstein Barr Virus (EBV) bei Leistungssportlern wird seit längerem diskutiert, die Daten dazu sind teilweise widersprüchlich. Zahlreiche Arbeiten sprechen für eine Schwächung des Immunsystems bei ausgeprägtem, körperlichen Training, was z. B. Reaktivierungen des lebenslang persistierenden EBV begünstigt. Als Herpesvirus wird EBV vom Immunsystem nach Primärinfektion im Latenzstadium gehalten. Reaktivierung oder fortdauernde Virusreplikation wird bei Immunschwäche beobachtet.
In diesem Zusammenhang untersuchten wir den EBV Status von Leistungssportlern im Vergleich zu Kontrollpersonen gleichen Alters. Wir analysierten Proben von 209 Wintersportlern und 165 Kontrollenpersonen. EBV spezifische Antikörper wurden mittels ELISA und Immunoblot gemessen, die Viruslast durch quantitative PCR ausgehend von Blutleukozyten (PBL). Die mittlere Viruslast lag bei den Athleten mit 6.44 ± 1.75 EBV Kopien pro 105 PBL signifikant höher als bei den Kontrollen (1.67 ± 0.44 pro 105 PBL). Gleichzeitig zeigten die Leistungssportler signifikant niedrigere Antikörperkonzentrationen [Hoffmann et al., 2010]. Dies spricht für eine schwächere EBV spezifische Immunantwort bei den Athleten.
Um dies weiter abzuklären untersuchen wir derzeit die EBV spezifische T Zell Immunität parallel zu IgG und Viruslast bei Nachwuchsleistungssportlern. Anhand dieser Studie entwickeln wir Teste, mit denen wir EBV spezifische T Zell Reaktivitäten auch unter ausgeprägter Immunschwäche messen können.
Hoffmann D, Wolfarth B, Hörterer HG, Halle M, Reichhuber C, Nadas K, Tora C, Erfle V, Protzer U, Schätzl HM. 2010. Elevated Epstein-Barr virus loads and lower antibody titers in competitive athletesJ Med Virol 82:446-451.
Intra- und Interindividuelle Evolution von Noroviren am Universitätsklinikum der TU München
Noroviren zeigen in den letzten Jahren eine stark steigende Prävalenz und haben eine große Bedeutung für die öffentliche Gesundheit.
Seit 4 Jahren sequenzieren wir Norovirus Isolate aus dem Universitätsklinikum Rechts der Isar. Im März 2006 fanden wir in der überwiegenden Mehrzahl der Fälle einen weltweit häufig nachgewiesenen Stamm, GII.4 2006a. In den Jahren 2007−2010 wiesen wir hauptsächlich einen anderen GII.4 Genotyp mit hoher weltweiter Prävalenz (2006b) nach. Daneben detektierten wir vereinzelt seltenere GII.4 Stämme und ein GII.7 Isolat [Hoffmann et al., 2010]. Die analysierten Sequenzen sprechen für eine wesentlich schnellere Evolution von Genotypen mit hoher weltweiter Prävalenz im Vergleich zu selteneren Isolaten. Die zumindest partielle Immunität in der Wirtspopulation scheint dafür ein wichtiger Grund zu sein.
Derzeit analysieren wir die intraindividuelle Evolution von Noroviren in chronisch Infizierten. Erste Daten für das Capsid Protein ergeben gegenüber der globalen, interindividuellen Evolution, positive Selektion. Dies trifft sowohl für GII.4 als auch für GII.7 zu.
Wir planen, die intraindividuelle Evolution von Noroviren mittels neuartiger „Deep Sequencing“ Formate zu untersuchen. Gegenüber konventioneller Sequenzierung wird die heterogene Viruspopulation innerhalb eines Patienten genauer dargestellt. Zudem werden wir prüfen, ob RNA Strukturen eine Rolle in der Selektion von Norovirus Stämmen spielen.
Die Ergebnisse der beantragten Studie werden helfen, die norovirale Evolution und Epidemiologie besser zu verstehen. Dies unterstützt therapeutische und prophylaktische Ansätze für die häufigsten viralen Gastroenteritiserreger und ist damit für die öffentliche Gesundheit hoch relevant.
Hoffmann D, Seebach J, Foley BT, Frösner G, Nadas K, Protzer U, Schätzl HM. 2010. Isolated norovirus GII.7 strain within an extended GII.4 outbreak. J Med Virol 82:1058-1064.
Etablierung neuer Verfahren der Nukleinsäurediagnostik
Der Bedarf an neuen PCR Verfahren zu möglichst quantitativen Bestimmungen viraler Nukleinsäuren ergibt sich sowohl aus den sich verändernden Anforderungen der klinischen Virologie, als auch durch klinische Studien und wissenschaftliche Projekte. Da die Nukleinsäurediagnostik in der klinischen Virologie zunehmend wichtiger wird, hat die Expertise auf diesem Gebiet in unserem F&E-Bereich eine hohe Priorität.
Unsere F&E-Abteilung entwickelte und validierte in den vergangenen 3 Jahren mehr als 5 neue PCRs, sowie modifizierte bereits bestehende Verfahren. Im Rahmen der Übernahme der Hepatitis Diagnostik etablierten wir PCR Verfahren für Hepatitis D und Hepatitis E.
Durch unsere breite Expertise in der Etablierung und Validierung von quantitativen PCRs, aber auch anderer molekularbiologischer Methoden, wie Klonierung und Sequenzierung können wir rasch auf sich ändernde Anforderungen unserer Einsender reagieren oder wissenschaftliche Studien bearbeiten.
Klinische Kooperationsgruppe Immunmonitoring
Bei der Klinischen Kooperationsgruppe Immunmonitoring handelt es sich um einen Zusammenschluss des Helmholtz-Zentrums München, des Klinikums Rechts der Isar der Technischen Universität München und des Klinikums der Ludwig Maximilians Universität München.
Das zentrales Ziel ist die Entwicklung, Etablierung und Standardisierung von Verfahren zur Überwachung von Immunantworten während klinischer Studien und die Identifizierung valider diagnostischer und prognostischer Marker für die Entwicklung neuer immuntherapeutischer Ansätze.
Hierfür stehen unserer Kooperationsgruppe unterschiedliche Technologien zur Verfügung, um Frequenz, Phänotyp und Funktion antigen-spezifischer Lymphozyten im peripheren Blut oder Zielgewebe zu charakterisieren:
- Multiparameter-Durchflusszytometrie zur phänotypischen und funktionellen Analyse verschiedener T-Zell Subpopulationen
- Elispot-Assay zur Quantifizierung antigen-spezifischer T- und B-Zell Antworten anhand von Zytokin- bzw. Antikörper-Produktion
- CFSE-basierter Proliferations-Assay
- Virus-Neutralisations-Assay
Derzeit laufende Studien:
- Monitoring Hepatitis B und C-spezifischer Immunantworten als Grundlage für die Entwicklung neuer therapeutischer Ansätze
- Charakterisierung HIV-spezifischer Immunantworten im Rahmen einer klinischen Phase 1 Studie (AVIP, AIDS vaccine intregrated Project)
- Monitoring Epstein-Barr-Virus-spezifischer T- und B-Zell Antworten in Hochleistungssportlern
Das HOPE-Projekt (Hepatitis B therapies optimization through phenotypic evaluation)
Infektionen mit dem Hepatitis B Virus sind ein großes Gesundheitsproblem mit über 350 Millionen chronisch infizierten Patienten weltweit. Chronische HBV Infektion kann mit Interferon oder Nukleos(t)id-Analoga behandelt werden, welche die virale Replikation durch Blockierung des aktiven Zentrums der Reversen Transkriptase hemmen. Durch die hohe Mutationsrate des Virus und dem Selektionsdruck der Medikamente kann es zu Resistenzentwicklung und damit zu einem erneuten Anstieg der Virenzahl kommen. Mittlerweile können auch in Therapie-naiven Patienten resistente Viren gefunden werden.
Mit dem HOPE-Projekt wollen wir bekannte und unbekannte Mutationen und –kombinationen, aus Patientenproben oder erzeugt durch site-directed Mutagenese, phänotypisch analysieren und durch den Vergleich der IC50 Werte bei Behandlung mit den gebräuchlichsten Medikamenten (Lamivudin, Adevovir, Entecavir und Tenofovir) mit denen des Wildtyp-HBV den Resistenzfaktor bestimmen. Dazu haben wir einen Assay im 96 Well Format entwickelt, der auf einem speziellen Klonierungsverfahren, das einen Austausch der RT-Region, der Polymerase oder des gesamten HBV-Genoms in unser 1.1-HBV-Expressionsplasmid ermöglicht, und einer selektiven RealTime-PCR zur Replikationsanalyse basiert.
Am Ende sollen die so gewonnen Daten in einem Webservice integriert werden, mit dem behandelnde Ärzte die Sequenz der Hauptvirenpopulation im Patienten auf den Genotyp und mögliche Resistenzen analysieren können und gleichzeitig einen Vorschlag für die bestmögliche Therapie erhalten. So soll die Behandlung personalisiert werden, um die Virenlast schnellst möglichst zu reduzieren und zusätzlich Kosten und Nebenwirkungen durch die Behandlung mit unwirksamen Medikamenten zu verringern.