Schlafende Viren – alles eine Frage des Gleichgewichts

Forscher des Hamburger Heinrich-Pette-Instituts konnten jetzt nach mehrjähriger Forschung detaillierte Antworten darauf geben. Sie untersuchten das Karposi Sarcom-assoziierte Herpesvirus (KSHV) – ein Herpesvirus, das an der Entstehung bösartiger Tumore bei AIDS-Patienten beteiligt ist.

Thomas Günther und Adam Grundhoff veröffentlichten ihre aktuelle Studie jetzt in der renommierten Fachzeitschrift PLoS-Pathogen (1). „Im schlafenden, latenten Zustand legen Herpesviren fast das gesamte Erbgut still und es werden keine neuen Viren gebildet. So kann sich ein Herpesvirus lebenslang im Körper verstecken. Sobald infizierte Körperzellen jedoch gestresst sind, z.B. durch starke Strahlenbelastungen oder zusätzliche Infektionen, wird es den Viren darin zu ungemütlich und sie schalten das volle Programm wieder an. Die Folge: Herpesviren vermehren sich, können erneut streuen und weitere Zellen infizieren.“, erläutert Grundhoff. Dieses Phänomen ist auch bei Herpes Simplex Viren und ihren typischen aufblühenden Herpesbläschen am Mund bekannt.

Grundhoff und Günther entdeckten, dass Karposi Sarcom-assoziierte Herpesviren einen ausgeklügelten mehrschichtigen Kontrollmechanismus zur Steuerung ihrer Latenz nutzen, der normalerweise in den Stammzellen unseres Körpers angestoßen wird, sobald diese in bestimmte Zelltypen ausreifen. „Auch das KSHV-Erbgut befindet sich in einem fein ausbalancierten Gleichgewicht, das jederzeit in eine Richtung ausschlagen kann – zwischen Wachen und Schlafen. „Herpesviren nutzen diese Mechanismen gezielt aus, um die Aktivität ihrer Gene zu steuern – eine perfekte Anpassung an die menschliche Wirtszelle“, so das Forscher-Team.

Dieses Gleichgewicht ist sehr sensibel und wird durch hochkomplexe Muster am Erbgut gesteuert. Sie heißen epigenetische Modifikationsmuster. Darunter verstehen Genetiker zahlreiche biochemische Veränderungen – sowohl am Erbgut selbst, wie auch an dessen Verpackungsproteinen. Den HPI-Forschern gelang es jetzt erstmals, diese Muster zu entschlüsseln. Daüber hinaus entdeckten sie neue bisher unbekannte Bereiche im KSHV-Erbgut, die bei der Latenz eine Rolle spielen könnten. „Das ist auch deswegen so wichtig, weil latente Viren an der Krebsentstehung beteiligt sind und wir diese Mechanismen verstehen und ihnen letztendlich auch entgegenwirken wollen“, so Grundhoff.

(1)Publikation: Günther T, Grundhoff A (2010) The Epigenetic Landscape of Latent Kaposi Sarcoma-Associated Herpesvirus Genomes. PLoS Pathog 6(6): e1000935. doi:10.1371/journal.ppat.1000935

Weitere Informationen: Dr. Adam Grundhoff, HPI; E-Mail: adam.grundhoff@hpi.uni-hamburg.de

Zum Heinrich-Pette-Institut:
Das in Hamburg ansässige Heinrich-Pette-Institut für Experimentelle Virologie und Immunologie (HPI) widmet sich seit 60 Jahren der Erforschung humaner Viren, der Pathogenese viraler Infektionen, der Wechselwirkung zwischen Viren und dem Wirt sowie damit zusammenhängender Probleme. Am HPI erforschen etwa 60 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ein breites Spektrum global bedeutsamer Viren, wie HIV, Hepatitis B und C Viren, Herpesviren, Influenzaviren sowie verschiedene Tumorviren und Leukämie-assoziierte Viren.Das Institut ist Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft.