• 21.02.2014

Entdeckung bietet Chance auf Entwicklung neuer Therapien

Angriff auf DNA des Hepatitis B-Virus

Wie die virale DNA des Hepatitis B-Virus (HBV) im Zellkern von Leberzellen abgebaut und das Virus damit eliminiert werden kann, haben Wissenschaftler der Technischen Universität München und des Helmholtz Zentrums München herausgefunden. Viren wie HBV können persistieren, indem sie ihr Erbgut (DNA) im Zellkern deponieren. Dort wird die DNA im Normalfall nicht abgebaut und antivirale Medikamente können diese Viren daher nicht eliminieren. Mit dem neu entdeckten Mechanismus könnte dies jedoch möglich werden - ohne dabei die infizierte Zelle in der Leber zu schädigen. Damit eröffnen sich jetzt neue therapeutische Möglichkeiten, berichten die Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift "Science".

Prof. Ulrike Protzer (im Bild) und Prof. Mathias Heikenwälder konnten die virale DNA in Leberzellen zerstören. (Foto: TUM)
Prof. Ulrike Protzer (im Bild) und Prof. Mathias Heikenwälder konnten die virale DNA in Leberzellen zerstören. (Foto: TUM)

Obwohl man vorbeugend impfen kann, leiden derzeit weltweit nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) mehr als 240 Millionen Menschen an einer chronischen Hepatitis-B-Infektion. Sie haben ein hohes Risiko, eine Leberzirrhose oder sogar Leberkrebs zu entwickeln. Allein in Deutschland sind mehr als ein halbe Million Menschen betroffen. Verfügbare antivirale Medikamente können das Hepatitis B-Virus zwar kontrollieren, es aber nicht vollständig eliminieren. Dies hat zur Folge, dass das HBV in der Leber des Patienten wieder reaktiviert wird, sobald die Behandlung abgesetzt wird.

Grund dafür ist die im Zellkern „versteckte“ Virus-DNA (cccDNA: covalently closed circular DNA). Diese legt das Virus in mehreren Kopien im Kern infizierter Leberzellen (Hepatozyten) ab und schützt sich so vor zerstörerischen Einflüssen. Die cccDNA dient als Vorlage für viruseigene Proteine und neue Virusgenome. Ein internationales Wissenschaftlerteam um Prof. Mathias Heikenwälder und Prof. Ulrike Protzer, Institut für Virologie der Technischen Universität München und des Helmholtz Zentrums München, hat nun einen Weg gefunden, das virale Erbgut gezielt im Zellkern der Leberzellen anzugreifen und zu eliminieren – ohne dabei die Wirtszelle zu schädigen.

„Der von uns beschriebene Abbau viraler DNA im Zellkern stellt einen wichtigen Mechanismus in der Virusabwehr dar“, sagt Protzer. „Zudem bieten die Ergebnisse erstmals die Möglichkeit, Medikamente zu entwickeln, Patienten von Hepatitis B heilen können.“

Die Forscher aktivieren den Lymphotoxin-β-Rezeptor

Die Wissenschaftler haben entdeckt, dass neben Interferonen (Abwehrstoffen des Immunsystems) auch eine Aktivierung des Lymphotoxin-β-Rezeptors in der Wirtszelle bestimmte Proteine fördert und in ihrer Funktion so unterstützt, dass sie virale ccc-DNA chemisch modulieren und abbauen. Dadurch kann das Virus nicht reaktiviert werden. Ein Wiederausbruch der Erkrankung wird somit verhindert – auch nach Behandlungsende. Das Erbgut der Wirtszelle selbst, also der Leberzelle, wird von den Proteinen dagegen nicht beeinflusst. „Mit der Aktivierung des Lymphotoxin-β-Rezeptors haben wir – auch kombiniert mit bereits verfügbaren Wirkstoffen – haben wir ein vielversprechendes neues Therapiekonzept in der Hand“, erklärt Heikenwälder.

An der Publikation beteiligt sind neben der Technischen Universität München (TUM) und dem Helmholtz Zentrum München das Klinikum rechts der Isar der TUM sowie die Universitätskliniken Düsseldorf, Hamburg , Mainz und München. Internationale Partner aus Belgien, Frankreich, den USA und der Schweiz haben ebenfalls beigetragen.

Gefördert wurden die Forschungsarbeiten durch das Deutsche Zentrum für Infektionsforschung (DZIF).

Original-Publikation:

Lucifora, J. et al. (2014), Specific and Non-Hepatotoxic Degradation of Nuclear Hepatitis B Virus cccDNA. Science, doi: 10.1126/science.1243462

Kontakt:

Prof. Ulrike Protzer
Technische Universität München
Helmholtz Zentrum München
Institut für Virologie
Trogerstr. 30, 81735 München
Tel.: 089-4140-6886 - E-Mail - Internet

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