Modulation der Masernvirusinfektion durch RNA-Interferenz mittels miRNA Expressionskassetten

• Main Author: Aldabbagh, Souhaib
• Other Authors: Universität Leipzig, Medizinische Fakultät
• Format: Doctoral Thesis
• Language: deu
• Published: Universitätsbibliothek Leipzig 2011
• Subjects: Masernvirus / RNAi; Measles virus / RNAi; ddc:610
• Online Access: http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:15-qucosa-73836; http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:15-qucosa-73836; http://www.qucosa.de/fileadmin/data/qucosa/documents/7383/Dok%20Arbeit%20Souhaib.pdf

Die subakute sklerosierende Panenzephalitis (SSPE), eine durch das Masernvirus (MV) verursachte sogenannte „ slow virus “ Infektion des zentralen Nervensystems, ist eine progrediente chronische Erkrankung, die zum Tod führt und bisher medikamentös nicht heilbar ist. Da die RNAi-Strategien grundsätzlich zur Inhibition von Viren in Säugetierzellen geeignet sind, stellt die RNAi eine Möglichkeit dar, die Infektion auf molekularer Ebene anzugreifen. Dafür wurden verschiedene miRNA-Expressionskassetten, welche gegen zwei Sequenzen im MV- Hämagglutinin-Gen (H) und sechs Sequenzen im MV-Nukleokapsid-Gen (N) gerichtet sind, konstruiert und in MV infizierte Zellen eingebracht. Diese miRNAExpressionskassetten wurden auf zwei verschiedenen Wegen in die Zelle eingebracht: Zum einen wurden sie über ein miRNA-Expressionsplasmid (pmiR), welches in die Zellen transfiziert wird, transient exprimiert; zum anderen wurden sie durch virale Vektoren (HIV, SIV und MoMLV) stabil in die Zellen transduziert. Dies ermöglicht die Integration der miRNAExpressionskassette in das Genom der Zelle und dadurch die Expression der miRNAs für einige Wochen. In erster Linie zielt die Wirkung der RNA-Interferenz auf die Degradierung der spezifischen MV-mRNAs. Diese Degradierung konnte mit Hilfe quantitative Reverse Transkription real time-PCR (qRT-PCR) nachgewiesen werden. Die transiente Expression der verschiedenen miRNAs gegen das MV-N-Gen bzw. MV-H-Gen führte in jedem Fall zu einer Reduktion der viralen genspezifischen mRNAs. Die Reduktion der MV spezifischen mRNA betrug 99,8% für das MV-N-Gen und 91,2% für das MV-H-Gen. Die Wirkung der RNA-Interferenz zielt am Ende auf die Reduktion der neu gebildeten infektiösen Viruspartikel und ihrer Verbreitung in der Zellkultur, welche die spezifische miRNA gegen MV-N oder MV-H exprimiert. Dieser Effekt konnte nur durch Plaque-Assay überprüft werden. Die Plaque-Assays, die mit den Überständen der miRNA-behandelten Zelllinien durchgeführt wurden, zeigten ebenfalls eine Reduktion der neu gebildeten infektiösen MV-Partikeln von 97,6% für die miRNA gegen das MV-H-Gen und 99,0 % für die miRNA gegen das MV-N-Gen. Die intrazelluläre Expression der miRNAs führte zu einer Hemmung der Virus-Ausbreitung in MV-infizierten Zellen. Die Reduktion betrug hier durch die Expression der miRNA-N10 98,8% und durch die Expression der miRNA-H2 80,0%. Hier zeigte sich, dass die Inhibition der viralen Proteinsynthese durch den RNAi-Mechanismus auch die Verbreitung der MVInfektion durch Zell-Zell-Fusion behindern kann. Dies zeigte sich durch die verringerte Bildung von Plaques bzw. Synzytien in miRNA-behandelten Zelllinien. Die vorliegende Arbeit zeigte, dass RNAi effektive gegen MV-Infektion in Zellkultur eingesetzt werden kann. Als nächster Schritt sollte daher dieser RNAi-Effekt im etablierten Tiermodell ausgetestet werden.