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Selbständige Arbeitsgruppen

AG Arenavirus-Biologie

Bearbeitete Erreger

  • Junín-Virus, Machupo-Virus, Guanarito-Virus
  • Tacaribe-Virus, Amapari-Virus, Cupixi-Virus

Forschungsschwerpunkte

Ein wichtiges Ziel in der Erforschung neu auftretender Infektionskrankheiten ist es vorherzusagen, wann, wo und unter welchen Bedingungen entsprechende Erreger auftauchen und welches Risiko sie für die öffentliche Gesundheit darstellen können. Zu diesen Erregern gehören zoonotische Arenaviren (Zoonosen = zwischen Mensch und Tier übertragbare Infektionskrankheiten). Diese kommen in Afrika sowie Nord- und Südamerika endemisch vor und verursachen schwere hämorrhagische Fieber.

Eine Risikobeurteilung und Prognosen zum Auftreten neuer Viren erfordern ein tieferes Verständnis nicht nur bezüglich der molekularen Virulenzfaktoren, sondern auch hinsichtlich der Vielfalt und Entwicklung der Viruspopulationen und -ökologie. In vielen Virusfamilien, einschließlich der Arenaviren, gibt es nicht-pathogene/schwach-virulente Spezies (beispielsweise Tacaribe-, Amapari- und Cupixi-Virus), die genetisch sehr eng mit den hochpathogenen Formen verwandt sind (Junín-, Machupo- und Guanarito-Virus). Der Grund für diese phänotypischen Unterschiede ist weitgehend unbekannt. Dies begrenzt die Möglichkeiten, das Risiko von neu entdeckten Virusspezies angemessen zu beurteilen. Zudem werden immer wieder neue Arenaviren - darunter auch pathogene Erreger - auf der ganzen Welt entdeckt. Gleichzeitig scheinen sich die endemischen Gebiete für mehrere bekannte Viren dieses Typs auszuweiten, und wir verfügen nur über geringe Kenntnisse darüber, was diese Expansion vorantreibt oder wie weit sich diese endemischen Regionen ausbreiten könnten.

Die Forschung im Labor für Arenavirus-Biologie wird diese Fragen in einer Kombination von Laboruntersuchungen, Feldarbeit und bioinformatischen Methoden bearbeiten. Ziel ist es, sowohl die genetische Vielfalt und geografische Verbreitung der Arenaviren in der Natur, als auch die Eigenschaften, die zu ihrer Virulenz beitragen, und die Rolle der Virus-Wirt-Interaktionen bei der Pathogenese besser zu beschreiben.

Insbesondere sind wir daran interessiert zu verstehen, welche Rolle die Erkennung einer Infektion durch die Wirtszelle auf verschiedenen Ebenen spielt (beispielsweise durch Funktionen der angeborenen Immunität oder auch durch Apoptosemechanismen) und wie diese virusspezifischen Reaktionen zur Kontrolle der Infektion beitragen können. Die Verwendung von reversen Genetik-basierten Systemen zur Modellierung des viralen Replikationszyklus (Minigenom und trVLP-Assays) ermöglicht uns die Untersuchung einzelner Teilschritte der Replikationszyklus. Mit diesen Systemen sollen Wirtsproteine identifiziert werden, welche die virale Infektion fördern oder begrenzen. Ziel ist es, nicht nur das Wissen über die Biologie der Arenaviren zu erweitern, sondern auch potentielle Ziele für die Entwicklung von neuen antiviralen Therapien zu identifizieren. Gleichzeitig bieten diese Systeme ein enormes Potenzial für die Entwicklung neuer Plattformen zur Charakterisierung neuer Viren. Die Anwendung dieser  Techniken kann möglicherweise auch zu einem besseren Verständnis der genetischen Vielfalt sowie der Ökologie und Evolution der Arenaviren beitragen.

Aktuelle Projekte

  • Mechanismen der Apoptose-Induktion und -Umgehung bei einer Infektion
  • Identifizierung von Wirtszellfaktoren, die eine Virusinfektion fördern oder hemmen
  • Entwicklung neuer Plattformen für die Entdeckung unbekannter Viren