Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Hauptkomponente des Krankheitsmechanismus der Masern aufgeklärt: neue Erkenntnisse für Krebstherapie

03.11.2011
Lange war unklar, welchen Weg das Masernvirus vom Eindringen in den menschlichen Körper bis zum Verlassen des Wirts nimmt.

Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben im Rahmen einer internationalen Forschungskooperation aufgeklärt, wie Masernviren in Epithelien gelangen, von wo aus sie über die Atemwege ausgeschieden werden und erneut Menschen infizieren können. Eine Schlüsselrolle kommt hierbei dem Transmembranprotein Nectin-4 zu. Diese Erkenntnis kann möglicherweise auch dazu beitragen, die Effizienz von Masernviren als onkolytische Viren in der Krebstherapie besser abschätzen zu können. Über die Forschungsergebnisse berichtet Nature vorab online am 02. November 2011

Sie bleiben gefährlich – noch immer sterben weltweit um die 120.000 Menschen jährlich an den Folgen der Masern. Das auslösende Masernvirus ist ein hoch ansteckender Erreger, Ungeimpfte erkranken mit einer Wahrscheinlichkeit von mehr als 90 Prozent, wenn sie mit einem Erkrankten Kontakt haben. Obwohl die Masern in großen Teilen der Welt dank intensiver Impfkampagnen als ausgerottet gelten, kommt es in Deutschland immer wieder zu lokalen Masernausbrüchen. Im Jahr 2010 wurden dem Robert Koch-Institut 780 Fälle gemeldet.

Verblüffend, dass bisher nicht im Detail bekannt war, wie der Pathomechanismus verläuft. Vor einigen Jahren klärten Wissenschaftler auf, wie das Virus in den Körper gelangt: Natürlich vorkommende Wildtyp-Masernviren infizieren mit Hilfe eines spezifischen Rezeptors – dem 'signalling lymphocyte-activation molecule' (SLAM) – offenbar primär Makrophagen und dendritische Zellen in den Atemwegen. Diese virusbeladenen Zellen wandern über lokale Lymphknoten in die lymphatischen Organe ein, wo sich die Viren intensiv vermehren. Wie aber die Erreger in die Atemwege zurückgelangen, um schließlich den Weg nach außen zu nehmen, blieb bisher ein Rätsel. Forscher um Dr. Michael Mühlebach von der Abteilung Medizinische Biotechnologie des Paul-Ehrlich-Instituts haben in einer multinationalen Kooperation mit Forschungsgruppen aus den USA, Kanada, Singapur und Frankreich das Geheimnis gelüftet. „Wir haben gezielt nach einem Protein gesucht, das auf der Innenseite der Epithelzellen sitzt und damit für die Viren zugänglich ist und ihnen den Weg durch die Epithelzelle ermöglicht“, erläutert Mühlebach.

Für ihre Suche nutzten die Forscher gleich sieben verschiedene Zelllinien von Lungen- und Blasentumoren, ein Teil infizierbar durch pathogene Masernviren, der andere nicht. Die Wissenschaftler verglichen die exprimierte Boten-RNA, sie prüften also, welche Proteine bei der infizierbaren Gruppe gebildet werden, nicht jedoch bei der anderen. Aus der Gruppe der Kandidatenproteine, die nur die infizierbaren Zelllinien gemeinsam hatten, wählten die Forscher die zwölf am stärksten exprimierten Proteine aus sowie 18 weitere, die aufgrund ihrer Eigenschaften potenzielle Kandidaten waren. In Zelllinien, in die normalerweise Masernviren nicht eindringen können, weil diesen Zellen das Protein fehlte, das den Viruseintritt erlaubt, wurden die einzelnen Kandidatenproteine exprimiert und geprüft, ob in Anwesenheit des jeweiligen Proteins die Zellen infizierbar werden. Die Forscher identifizierten auf diesem Weg das Transmembranprotein Nectin-4, das für die Infizierbarkeit mit Masernviren verantwortlich sein kann. Nectin-4 ist ein Protein aus der 'Immunglobulinsuperfamilie' und in der Wissenschaft auch als Poliovirus-receptor-related-4 (PVRL4) bekannt. Um den Nachweis zu erbringen, dass Nectin-4 tatsächlich essenziell für die Infektion ist, blockierten Mühlebach und Kollegen spezifisch die Nectin-4-Genexpression bei infizierbaren Zelllinien und konnten so das Eindringen des Virus verhindern.

Dabei wollten es die Forscher nicht belassen, denn in Tumorzelllinien werden auch Proteine gebildet, die in den entsprechenden gesunden Zellen kaum vorhanden sind. Aus diesem Grund prüften die Wissenschaftler die Bedeutung des Nectin-4 in 'normalen' humanen Atemwegsepithelzellen, die in einer Epithelschicht vergleichbar der Epithelschicht in den Atemwegen kultiviert wurden. Auch hier wurde die Expression der Nectin-4-Boten-RNA nachgewiesen. Und ebenso konnte durch spezifische Blockade der Genexpression von Nectin-4 mit sogenannten 'small interfering RNAs' (siRNA) die Infektion durch die Masernviren verhindert werden. Diese und weitere Experimente legen nahe, dass dem Epithelzellrezeptor Nectin-4 eine Schlüsselrolle auf dem Weg des Virus über die Atemwege aus dem Wirt hinaus zukommt.

Mögliche Konsequenzen für die Tumorforschung

Die von Mühlebach und Kollegen erforschten Erkenntnisse könnten auch für die Krebsbehandlung Bedeutung erlangen. Masernviren werden schon heute als onkolytische Viren eingesetzt: Durch die Vermehrung in Tumorzellen induzieren sie deren Zelltod. Bisher ist es jedoch schwierig, die Wirksamkeit für die einzelnen Tumoren oder Patienten vorherzusagen. Nicht nur in Karzinomen, die sich aus Atemwegs- oder Blasenepithelzellen ableiten, sondern teilweise auch bei Brustkrebs, Darmkrebs und weiteren Epitheltumoren wird Nectin-4 verstärkt produziert. „Spannend ist nun die Frage, ob die Effizienz der Tumorzellinfektion möglicherweise mit dem Ausmaß der Nectin-4-Expression korreliert und darüber schon vor Behandlungsbeginn eine Vorhersage über die Wirksamkeit einer Therapie mit Nectin-4-abhängigen onkolytischen Viren möglich wird“, erläutert Prof. Klaus Cichutek, Präsident des Paul-Ehrlich-Instituts, Leiter der Abteilung Medizinische Biotechnologie und Mitautor der Veröffentlichung.

Publikation:
Mühlebach MD, Mateo M, Sinn PL, Prüfer S, Uhlig KM, Leonard VHJ, Navaratnarajah CK, Frenzke M, Wong XX, Sawatsky B, Ramachandran S, McCray, Jr PB, Cichutek K, von Messling V, Lopez M and Cattaneo R. Adherens junction protein nectin-4 (PVRL4) is the epithelial receptor for measles virus

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

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Neuer Ansatz im Kampf gegen Prostatakrebs entdeckt
24.05.2018 | Universität Bern

nachricht Die neue Achillesferse von Blutkrebs
22.05.2018 | Ludwig Boltzmann Gesellschaft

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

Je mehr die Elektronik Autos lenkt, beschleunigt und bremst, desto wichtiger wird der Schutz vor Cyber-Angriffen. Deshalb erarbeiten 15 Partner aus Industrie und Wissenschaft in den kommenden drei Jahren neue Ansätze für die IT-Sicherheit im selbstfahrenden Auto. Das Verbundvorhaben unter dem Namen „Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 7,2 Millionen Euro gefördert. Infineon leitet das Projekt.

Bereits heute bieten Fahrzeuge vielfältige Kommunikationsschnittstellen und immer mehr automatisierte Fahrfunktionen, wie beispielsweise Abstands- und...

Im Focus: Powerful IT security for the car of the future – research alliance develops new approaches

The more electronics steer, accelerate and brake cars, the more important it is to protect them against cyber-attacks. That is why 15 partners from industry and academia will work together over the next three years on new approaches to IT security in self-driving cars. The joint project goes by the name Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) and has funding of €7.2 million from the German Federal Ministry of Education and Research. Infineon is leading the project.

Vehicles already offer diverse communication interfaces and more and more automated functions, such as distance and lane-keeping assist systems. At the same...

Im Focus: Mit Hilfe molekularer Schalter lassen sich künftig neuartige Bauelemente entwickeln

Einem Forscherteam unter Führung von Physikern der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, spezielle Moleküle mit einer angelegten Spannung zwischen zwei strukturell unterschiedlichen Zuständen hin und her zu schalten. Derartige Nano-Schalter könnten Basis für neuartige Bauelemente sein, die auf Silizium basierende Komponenten durch organische Moleküle ersetzen.

Die Entwicklung neuer elektronischer Technologien fordert eine ständige Verkleinerung funktioneller Komponenten. Physikern der TU München ist es im Rahmen...

Im Focus: Molecular switch will facilitate the development of pioneering electro-optical devices

A research team led by physicists at the Technical University of Munich (TUM) has developed molecular nanoswitches that can be toggled between two structurally different states using an applied voltage. They can serve as the basis for a pioneering class of devices that could replace silicon-based components with organic molecules.

The development of new electronic technologies drives the incessant reduction of functional component sizes. In the context of an international collaborative...

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

12. COMPAMED Frühjahrsforum: Innovative Herstellungsverfahren moderner Implantate

28.05.2018 | Veranstaltungen

Im Fokus: Klimaangepasste Pflanzen

25.05.2018 | Veranstaltungen

Größter Astronomie-Kongress kommt nach Wien

24.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

IAB-Arbeitsmarktbarometer sinkt zum zweiten Mal in Folge

28.05.2018 | Wirtschaft Finanzen

Elektrifizierendes Bettgeflüster von Messerfischen in freier Wildbahn belauscht

28.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Smarte Lösungen für alle Edge-Szenarien

28.05.2018 | CeBIT 2017

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics