Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Xenotransplantation – keine Vermehrung endogener Retroviren des Schweins in menschlicher Zellkultur

24.01.2014
Die Transplantation tierischer Zellen, Gewebe oder Organe auf den Menschen (Xenotransplantation) könnte eines Tages das Problem des Organmangels lösen.

Dabei muss aber sichergestellt sein, dass keine tierischen Erreger auf den Menschen übertragen werden. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts konnten nachweisen, dass endogene Retroviren des Schweins (PERV) zwar unter bestimmten Umständen in menschliche Blutzellen eindringen, sich dort aber nicht vermehren können.


TEM-Aufnahme eines porz. endog Retrovirus (PERV). grün: Zytoplasma der infizierten Zelle; pink: sog. Clathrin-ummantelte Vertiefung; gelb: Viruspartikel; rot: Viruskern; blau: Erbsubstanz des Virus

Dr. Klaus Boller, Paul-Ehrlich-lnstitut

In Verbindung mit Screening-Methoden soll das Risiko einer PERV-Übertragung durch das Xenotransplantat minimiert werden. Über die Forschungsergebnisse berichtet Xenotransplantation in seiner Online-Ausgabe der 4. Kalenderwoche

Nicht erst seit dem Transplantationsskandal im vergangenen Jahr sind menschliche Organe für die Transplantation knapp und Patienten müssen häufig lange auf ein geeignetes Organ warten. Das Schwein wird schon lange als möglicher Organspender erforscht und erste klinische Studien unter Verwendung insulinproduzierender Zellen der Bauchspeicheldrüse des Schweins bei Patienten mit Typ-1-Diabetes laufen bereits in Neuseeland und Argentinien. Auch die Transplantation ganzer tierischer Organe wie Herz und Niere vom Schwein ist mittelfristig denkbar und wird intensiv erforscht.

Bei der Transplantation von Organen anderer Spezies auf den Menschen besteht jedoch die Gefahr, dass endogene Retroviren, die im Genom der Spendertiere verankert sind, in Form vermehrungsfähiger Viruspartikel übertragen werden und Infektionen hervorrufen können. So sind die bei Schweinen vorkommenden endogenen Retroviren (PERV, „porcine endogenous retroviruses") eng verwandt mit Retroviren, die bei Mäusen, Katzen oder Gibbonaffen Leukämien und Immundefizienzerkrankungen auslösen können. Daher wird vermutet, dass PERV nach Übertragung auf den Menschen diese Krankheiten ebenfalls auslösen könnten.

Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts um Prof. Ralf R. Tönjes, Leiter des Fachgebiets „Avitale Gewebezubereitungen, Xenogene Zelltherapeutika“ der Abteilung Medizinische Biotechnologie, gingen der Frage nach, ob PERV tatsächlich menschliche Blutzellen infizieren können [1]. Um die reale Gefahr einer PERV-Infektion zu untersuchen, führten die PEI-Mitarbeiter ihre Experimente zwar im Labor durch, jedoch unter Bedingungen, die der Situation bei einer Xenotransplantation möglichst nahe kamen: Die Schweinezellen wurden mit menschlichen Lymphozyten über einen Zeitraum von einem Monat kokultiviert – die menschlichen Zellen waren von den tierischen Zellen nur durch eine virusdurchlässige Membran voneinander getrennt.

Wie die Forscher nachwiesen, konnten die PERV zwar die Membran passieren und in geringem Umfang in die menschlichen Lymphozyten eindringen. Dort wurde die DNA des Virus nachgewiesen. Diese DNA war aber nicht funktional, d.h. die genetische Information konnte von den Zellen nicht genutzt werden, um wieder neue intakte Viruspartikel zu produzieren. Eine produktive Infektion mit der Entstehung neuer infektiöser PERV wurde tatsächlich nicht beobachtet.

Zudem fordern die Sicherheitsexperten vor einer Xenotransplantation eine Zweischrittanalyse des Transplantats auf übertragbare PERV mit genetischem Screening und einem Assay mit einer hochsensiblen menschlichen Zelllinie. Mit diesen Tests muss nachgewiesen werden, dass kein funktionstüchtiges PERV vorhanden ist.

„Wir fordern als mit der Genehmigung klinischer Prüfungen von xenogenen Zelltherapeutika betrautes Bundesinstitut von den Herstellern und Anwendern Maßnahmen, die das Risiko einer Übertragung von Erregern bei einer Xenotransplanation auf ein Minimum reduzieren. Unsere Experimente unter Verwendung der zurzeit besten Screeningmethoden weisen darauf hin, dass bei einer Xenotransplantation keine krankheitsauslösende Infektiosität von PERV auf menschliche Blutzellen ausgehen würde“, erläutert Tönjes die Forschungsergebnisse. Selbst wenn es zu einer PERV-Übertragung käme, so sind menschliche Blutzellen mit zellulären Schutzmechanismen gegen PERV ausgestattet, welche diese Viren in den unterschiedlichen Phasen ihres Vermehrungszyklus inhibieren können [2].

Tönjes und seine Mitarbeiter sind Teil des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Sonderforschungsbereichs (SFB/Transregio 127) „Biologie der xenogenen Zell- und Organtransplantation - vom Labor in die Klinik“ mit 16 Teilprojekten in Berlin, Dresden, Hannover, Langen und München.

Originalpublikation: Rodrigues Costa M, Fischer N, Gulich B, Tönjes RR: Comparison of porcine endogenous retroviruses infectious potential in supernatants of producer cells and in cocultures. Xenotransplantation 2014, KW4 (Epub ahead of print) - doi: 10.1111/xen.12081

1. Specke V et al.: Productive infection of human primary cells and cell lines with porcine endogenous retroviruses. Virology. 2001;285(2):177-180

2. Denner J, Tönjes RR. Infection Barriers to Successful Xenotransplantation Focusing on Porcine Endogenous Retroviruses. Clinical Microbiology Reviews 2012;25(2):318-343

Das Paul-Ehrlich-Institut in Langen bei Frankfurt am Main ist als Bundesinstitut für Impfstoffe und biomedizinische Arzneimittel eine Bundesoberbehörde im Geschäftsbereich des Bundesministeriums für Gesundheit (BMG). Es erforscht, bewertet und lässt bio­medizinische Human-Arzneimittel und Veterinär-Impfstoffe zu und ist für die Genehmigung klinischer Prüfungen sowie die Pharmakovigilanz – Erfassung und Bewertung möglicher Nebenwirkungen – zuständig.

Die staatliche Chargenprüfung, wissenschaftliche Beratung/Scientific Advice und Inspektionen gehören zu den weiteren Aufgaben des Instituts. Unverzichtbare Basis für die vielseitigen Aufgaben ist die eigene experimentelle Forschung auf dem Gebiet der Biomedizin und der Lebenswissen­schaften.

Das Paul-Ehrlich-Institut mit seinen rund 800 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern nimmt zudem Beratungsfunktionen in nationalem (Bundesregierung, Länder) und internationalem Umfeld (Weltgesundheitsorganisation, Europäische Arzneimittel­behörde, Europäische Kommission, Europarat und andere) wahr.

Weitere Informationen:

Abstract (bei PubMed) zur Publikation http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24447212

Pressemitteilung auf den Seiten des Paul-Ehrlich-Instituts
http://www.pei.de/DE/infos/presse/pressemitteilungen/2014/02-xenotransplantation-keine-vermehrung-endogene-retroviren-schwein.html

Dr. Susanne Stöcker | idw
Weitere Informationen:
http://www.pei.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut
20.10.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Aus der Moosfabrik
20.10.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise