Projekt erforscht Hüllproteine als Krankheitsauslöser

In den kommenden drei Jahren untersuchen Wissenschaftler der Universitätsmedizin Halle und des Fraunhofer IZI Hüllproteine als Krankheitsauslöser. Auch die Entwicklung von therapeutischen Antikörpern ist geplant.

Unter anderem Humane endogene Retroviren (HERV), und hier insbesondere deren Hüllproteine, werden als Ursache beispielsweise für Multiple Sklerose, Rheuma oder Tumorerkrankungen vermutet. Jedoch ist nicht geklärt, welche Funktion diese Faktoren im Einzelnen haben. Es werden Zellschädigungen und die fehlgeleitete Stimulation des Immunsystems durch HERV als Krankheitsmechanismus angenommen.

Ein Projekt von apl. Prof. Martin S. Staege, Leiter des Forschungslabors der Universitäts- und Poliklinik für Pädiatrie I, und Dr. Alexander Emmer, Oberarzt an der Universitäts- und Poliklinik für Neurologie, das in Kooperation mit Wissenschaftlern des halleschen Fraunhofer-Instituts für Zellbiologie und Immunologie (IZI) durchgeführt wird, hat sich nun zum Ziel gesetzt, die für Autoimmun- und Krebserkrankungen relevanten HERV-Hüllproteine im menschlichen Erbgut zu identifizieren. Der Projektteil der Universitätsmedizin Halle wird vom Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE) und dem Land Sachsen-Anhalt mit rund 466.000 Euro über drei Jahre gefördert.

„Damit wollen wir gleichzeitig Zielstrukturen finden, die wir als Antigene nutzen können, um Antikörper herzustellen, die therapeutisches Potenzial haben“, erklärt Staege. Das heißt, es soll der Weg für Medikamente bereitet werden, die perspektivisch gegen die genannten Krankheiten helfen können.

Seit Generationen weitervererbte Erbinformation

Das menschliche Genom besteht heute zu mindestens acht Prozent aus humanen endogenen Retroviren. Diese gehen auf virale DNA zurück, die über Infektionen der Keimbahn im Laufe der Evolution in das menschliche Erbgut integriert wurde. Der Großteil dieser HERV ist aufgrund von Mutationen defekt. Es gibt jedoch Sequenzen, die die Erzeugung viraler Transkripte und Proteine im Menschen ermöglichen.

Staege und Emmer forschen seit einigen Jahren zu HERV und haben auch vorher bereits mit Dr. Holger Cynis, Arbeitsgruppenleiter an der Außenstelle „Molekulare Wirkstoffbiochemie und Therapieentwicklung“ des Fraunhofer IZI, in gemeinsamen Projekten gearbeitet. „HERV-Hüllproteine, die als Kandidaten für die Entwicklung therapeutischer Antikörper dienen können, sollen durch Gen- und Proteinexpressionsanalysen identifiziert werden. Neben diversen Analysen soll hierzu das Verfahren des MALDI-Imaging eingesetzt werden“, sagt Cynis. Das heißt bildgebende Massenspektrometrie, mit der unter anderem Profile von Proteinen erstellt und Biomarker gefunden werden können.

Die HERV-Hüllproteine werden biotechnologisch hergestellt und ihre biologische Aktivität charakterisiert. Diese Proteine dienen zugleich als Antigene für die Generierung von poly- und monoklonalen Antikörpern. Abschließend soll die Humanisierung geeigneter Antikörper erfolgen, damit diese auch im menschlichen Organismus eingesetzt werden können und für die Therapieentwicklung zur Verfügung stehen.