Charakterisierung nativer replikations-kompetenter porciner endogener Retroviren : molekulare Analyse, chromosomale Lokalisierung, Polymorphismen, Phylogenie und Rezeptorgebrauch

Fest ins Genom integrierte und durch Vererbung (vertikal) weitergegebene endogene Retroviren stellen ein Risiko im Rahmen einer therapeutischen Übertragung von tierischen Zellen, Geweben oder Organen auf den Menschen dar
Fest ins Genom integrierte und durch Vererbung (vertikal) weitergegebene endogene Retroviren stellen ein Risiko im Rahmen einer therapeutischen Übertragung von tierischen Zellen, Geweben oder Organen auf den Menschen dar. Bei Verwendung der als Spender bevorzugten Schweine sind zwei Klassen von C-Typ-Retroviren (PERV) bekannt, die zumindest in vitro humane Zellen infizieren können. Deshalb sind eine molekulare Kenntnis und eine genetische bzw. immunologische Kontrolle dieser Viren zur Vermeidung einer potentiellen Infektion von Xenotranplantat-empfängern wünschenswert. Die Analyse einer genomischen Bibliothek des "large white"-Schweins führte zur Charakterisierung von vier nativen proviralen Vollängensequenzen, von denen drei in der Lage sind, auf humanen Zellen zu replizieren, während ein Provirus zwei Stop- Mutationen im Polymerase-Gen trägt. Die Klone PERV-A(Bac-130A12), PERVA( Bac-151B10) und PERV-A(Bac-463H12) gehören zur Klasse A, der Klon PERVB( Bac-192B9) wird der Klasse B zugeordnet. Alle vier Klone weisen hohe Homologien zu bereits beschriebenen Sequenzen (Czauderna et al., 2000; Krach et al., 2001) auf, sind mit diesen jedoch nicht identisch. Die Bestimmung der flankierenden genomischen Sequenzen ermöglicht den spezifischen Nachweis der Proviren in genomischer DNA und zeigt, daß die vom "large white"-Schwein abgeleiteten Sequenzen zur Untersuchung verschiedener Schweinerassen geeignet sind. Desweiteren konnte gezeigt werden, daß die im Klon PERV-B(Bac-192B9) beobachteten Punktmutationen in einigen der untersuchten Individuen revertiert sind. Die Untersuchung von 86 einzelnen Proben aus 5 verschiedenen Rassen zeigt eine sehr heterogene Verteilung der PERV und würde damit eine Züchtung (in Bezug auf replikationskompetente Viren) PERV-freier Schweine ermöglichen. Dies erübrigt sich aber durch die Tatsache, das Miniaturschweine des d/d-Haplotyps für die getesteten Proviren bereits negativ sind. Faßt man die vier hier und die in der Literatur beschriebenen Proviren (Czauderna et al., 2000; Krach et al., 2001) zusammen, scheinen von den etwa 30-50 Integrationsorten im porcinen Genom (LeTissier et al., 1997; Patience et al., 1997) zwischen sechs und zehn replikations-kompetente Proviren zu enthalten. Für den Fall, daß bei einer XTx Partikel freigesetzt werden, geben die Versuche mit den Pseudotypvektoren Hinweise darauf, daß eine Infektion schon nach wenigen Minuten stattfinden kann und damit auch nach einer raschen Entfernung des Organs persistieren könnte. Diese freigesetzten Partikel lassen sich aber durch Antikörper neutralisieren, so daß es möglich erscheint, Patienten sowie deren Ärzte und Kontaktpersonen zu impfen, um einer potentiellen Infektion vorzubeugen. Darüber hinaus scheinen die phylogenetisch jüngeren Viren mit der "repeat"-losen LTR die Fähigkeit verloren zu haben, xenotrop Zellen zu infizieren, da Proviren mit dieser LTR-Struktur weder aus einer 293-PERV-PK-Bibliothek isoliert werden konnten (Czauderna et al., 2000), noch konnten solche Elemente in genomischer DNA dieser Zellinie nachgewiesen werden. Mit der Untersuchung des Infektionsverhaltens von PERV und durch die Möglichkeit, in der XTx verwendete Schweine auf die Präsenz replikations-kompetenter PERV hin zu testen und die chromosomal lokalisierten Proviren eventuell durch Züchtung zu entfernen, leistet die vorliegende Arbeit einen Beitrag dazu, zukünftige Xenotransplantationen in virologischer Hinsicht sicherer zu machen.
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Metadaten
Author:Marcus Niebert
URN:urn:nbn:de:hebis:30-0000002880
Referee:Ralf R. Tönjes
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2003/10/02
Year of first Publication:2003
Publishing Institution:Univ.-Bibliothek Frankfurt am Main
Granting Institution:Johann Wolfgang Goethe-Univ.
Date of final exam:2003/06/25
Release Date:2003/10/02
HeBIS PPN:114109273
Institutes:Biochemie und Chemie
Dewey Decimal Classification:610 Medizin und Gesundheit
Sammlungen:Universitätspublikationen
Licence (German):License Logo Veröffentlichungsvertrag für Publikationen

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