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Characterization of latent infection of HIV-1 and its maintenance by innate cellular defense mechanisms in vivo

English title Characterization of latent infection of HIV-1 and its maintenance by innate cellular defense mechanisms in vivo
Applicant Fischer Marek
Number 112670
Funding scheme Project funding (Div. I-III)
Research institution Klinik für Infektionskrankheiten und Spitalhygiene Universitätsspital Zürich
Institution of higher education University of Zurich - ZH
Main discipline Immunology, Immunopathology
Start/End 01.08.2006 - 31.07.2009
Approved amount 260'000.00
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All Disciplines (2)

Discipline
Immunology, Immunopathology
Infectious Diseases

Keywords (6)

HIV-1; latency; transcription; interferone response; RNA interference; micro RNA

Lay Summary (German)

Lead
Lay summary
Hintergrund:
Die Behandlung mit den heute zur Verfügung stehenden antiretroviralen Therapien kann das Auftreten der, unbehandelt tödlichen, Immunschwäche AIDS bei HIV-infizierten Patienten in der Regel verhindern. Nach Absetzen der Behandlung wird jedoch das rasche Wiedererscheinen, der durch die Therapie weitgehend dezimierten Viruspartikel im Blut beobachtet.
Ein wichtiger Grund für dieses Überdauern der HIV-Infektion, und damit für ihre Unheilbarkeit, ist die Tatsache, dass HIV, wie viele andere Viren auch, Mechanismen entwickelt hat, um widrigen Umständen, wie der Zerstörung virusinfizierter Zellen durch das Immunsystem oder der Behinderung der Virusvermehrung durch körpereigene oder auch von Aussen zugeführte antivirale Wirkstoffe auszuweichen, indem es sich in Körperzellen einnistet und dort, statt sich zu vermehren, überdauert, ohne sich durch Produktion viraler Eiweisse bemerkbar zu machen. Dieser Ruhezustand, die virale Latenz, ist reversibel, so dass das Virus daraus erwachen und sich weitervermehren kann, wenn die die Bedingungen im Wirtskörper wieder günstiger sind.
Arbeitshypothese:
Im vorliegenden Projekt prüfen wir die Hypothese, ob das HIV sich biochemische Mechanismen seiner Wirtszelle, welche eigentlich der Abwehr von Virusinfektionen dienen, zunutze machen könnte um in den latenten Zustand überzugehen und/oder diesen aufrecht zu erhalten.
Ein biochemischer Pfad, durch welchen die zelluläre Expression viraler aber auch körpereigener Gene auf der Ebene der Boten-RNS gezielt unterdrückt werden kann, ist die RNS-Interferenz.
Ein zweiter Mechanismus, mit welchem Zellen fremdes Erbgut abwehren können, ist die intrazellulären Interferon-Antwort, die teilweise auch mit der RNS-Interferenz gekoppelt, den Abbau von Boten-RNS und die Arretierung der Proteinsynthese bewirken kann.
Forschungsplan:
Durch genspezifische Beeinflussung verschiedener an der RNS-Interferenz und der Interferon-Antwort beteiligter Faktoren in HIV-infizierten Zellen prüfen wir nun nach, ob und in welchem Ausmass sie die HIV-Latenz von HI-Viren begünstigen und ob, als Kontrapunkt dazu, eine Dämpfung der intrazellulären Abwehrsysteme mit einem Anstieg der Virusproduktion einhergeht.
Für die RNS Interferenz sind kleine Nukleinsäurefragmente, sogenannte micro-RNAs, notwendig, welche von der Erbsubstanz der Zelle aber auch durch virale Genome kodiert werden können. Ein weiterer Aspekt unserer Arbeit ist daher die Frage, ob und in welchen Stadien des viralen Lebenszyklus das HI-Virus solche micro-RNAs in die Wirtszelle einbringt.
Bedeutung des Projektes:
Auf längere Sicht erhoffen wir uns, genauer zu verstehen, wie virale Latenz in infizierten Körperzellen gesteuert und kontrolliert wird. Im Rahmen zukünftiger Forschungsprojekte, könnten dann Wirkstoffe oder Behandlungsstrategien zur gezielten Dezimierung latent HIV-infizierter Zellen entwickelt werden, mit denen wir uns dem vorerst noch utopischen Ziel der Heilung von HIV-Infektionen in kleinen aber realisierbaren Schritten nähern könnten.
Weitere Informationen: http://www.forschungsportal.ch/unizh/p7571.htm
Direct link to Lay Summary Last update: 21.02.2013

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Associated projects

Number Title Start Funding scheme
127317 Identification of mechanisms controlling HIV-latency in vivo and targets to clear the latent reservoir of HIV-1 01.11.2009 Project funding (Div. I-III)

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