FORNANO

FORSCHUNGSVERBUND FüR MINIATURISIERTE ANALYSEVERFAHREN DURCH NANOTECHNOLOGIE

FORGEN I GV8 Verbesserung retroviraler Vektoren durch Einsatz von Foamyviren

Arbeitsfeld:

Die bislang zur Verfügung stehenden retroviralen Verpackungszellinien und Vektoren, die auch beim Menschen zur Anwendung kommen, basieren auf gut untersuchten Retroviren der Maus. Es gibt aber eine Reihe von Gründen, die die Untersuchung anderer Retroviren auf ihre Tauglichkeit als Vektoren ratsam erscheinen lassen. In unserem Teilprojekt untersuchen wir Foamyviren auf ihre Verwendbarkeit als retrovirale Vektoren. Foamyviren sind eine bislang noch wenig untersuchte Untergruppe der Retroviren, die bei nicht-menschlichen Primaten vorkommen und dort apathogene Infektionen hervorrufen. Aufgrund einiger theoretischer Überlegungen sollten retrovirale Vektoren, die auf Foamyviren basieren, für den Einsatz in der somatischen Gentherapie des Menschen geeigneter sein als herkömmliche Vektoren. Die Gründe hierfür erstrecken sich auf Sicherheits- und Effizienzaspekte und liegen in den biologischen Eigenschaften der Foamyviren. Neben ihrer fehlenden Pathogenität, ihrem extrem breiten Wirtszellspektrum, und einer vorteilhaften Genomgröße können auch die Möglichkeiten einer regulierbaren Genexpression des Vektors und die Eigenschaft einer hirnspezifischen Genexpression für die somatische Gentherapie nutzbar gemacht werden. Die entscheidende Voraussetzung dafür ist aber ein besseres Verständnis der Molekularbiologie von Foamyviren. Dieses Verständnis zu erlangen, ist das Hauptziel des Teilprojektes, in dem gerade die Aspekte von Foamyviren untersucht werden, die schließlich zu ihrer Anwendung als neue retrovirale Vektoren führen sollen. Die Abbildung verdeutlicht das Prinzip eines retroviralen Vektors. In einer Verpackungszellinie werden die viralen Proteine (Gag, Pol und Env) produziert, so daß zwar Viruspartikel entstehen können, die aber genetisch leer sind weil keine der entstehenden RNAs über das Verpackungssignal verfügt. Wird in eine solche Zellinie zusätzlich die genetische Information des Vektors, die zwar über die Kontrolleinheiten (LTR) und das Verpackungssignal verfügt, eingebracht, wird die RNA des Vektors in die Viren verpackt. Diese sind also äußerlich nicht von normalen Retroviren zu unterscheiden, besitzen allerdings eine fremde genetische Information (im Fall der Abbildung für ein therapeutisches Gen). Diese Viren können nun neue Zellen infizieren und dort für die reverse Transkription, Integration und Genexpression sorgen. Es werden aber keine neuen Viren produziert, sondern es kommt nur zur erwünschten Expression des Fremdproteins dessen genetische Information im Vektor niedergelegt war.

Mitgliedschaften: European Society of Gene Therapy; Deutsche Arbeitsgemeinschaft für Gentherapie; Gesellschaft für Virologie