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Charakterisierung des zoonotischen Potenzials von Rotaviren des Geflügels (Rotaviren)

03/2016-02/2019

Das Drittmittelprojekt wird im Rahmen der BfR-Forschung zur Expositionsabschätzung und Bewertung biologischer Risiken durchgeführt.

Förderkennzeichen der DFG: JO369/4-3

Internetseite des Drittmittelprojektes: -

Beschreibung des Projektes:

Rotaviren zählen zu den wichtigsten Erregern von Magen-Darm-Erkrankungen beim Menschen und bei vielen Tierarten. Zwei Impfstoffe, die im Wesentlichen auf humanen Rotaviren basieren, werden derzeit weltweit zur Verhinderung schwerer Rotavirus-Erkrankungen bei Kleinkindern eingesetzt. Während eine Übertragung von Rotaviren der Säugetiere auf den Menschen häufiger beschrieben wurde, ist noch unklar, inwieweit auch Rotaviren der Vögel auf den Menschen übertragen werden können und ob sich dadurch eventuell neue Mischviren bilden können.

Im Ergebnis unserer Untersuchungen aus der ersten Projektphase konnte gezeigt werden, dass Rotaviren beim Geflügel stark verbreitet sind und dass hier eine Vielzahl unterschiedlicher Typen vorkommt. Erstmals wurden die vollständigen Genomsequenzen von Rotaviren der aviären Gruppen D, F und G ermittelt, die nur wenig mit den humanen Rotaviren verwandt sind. Die Analysen zeigen aber, dass auch diese Viren eine Bildung von Mischviren durch einen Austausch von Genomsegmenten mit humanen Rotaviren ermöglichen könnten. Darüber hinaus legen unsere Genomanalysen eines Gruppe-A-Rotavirus aus einem Fasan nahe, dass dieses Virus ein Genomsegment aus einem Säuger-Rotavirus besitzt. In Laborversuchen wurde gezeigt, dass humane und aviäre Rotaviren wechselseitig Zellkulturen beider Wirte infizieren können. Mithilfe eines neuartigen Helfervirus-abhängigen reversen genetischen Systems konnten wir kürzlich ein vermehrungsfähiges Mischvirus aus Hühner- und Affenrotaviren herstellen, das nun näher charakterisiert werden soll.

In der beantragten zweiten Projektphase soll das kürzlich hergestellte Mischvirus detailliert charakterisiert werden. Neben der Fähigkeit zur Vermehrung in Säuger- und Vogelzellen soll hierbei auch die Reaktivität mit Antiseren, die gegen die Elternviren gerichtet sind, untersucht werden, wodurch möglicherweise Voraussagen über die Wirksamkeit derzeit genutzter Impfstoffe gegen solche Mischviren gemacht werden können. Die generelle Nutzung des angewendeten Helfervirus-abhängigen reversen genetischen Systems zur gezielten Herstellung von Rotavirus-Reassortanten soll getestet werden. Hierdurch könnten auch antigene Varianten, die bisher nicht in Zellkultur anzuzüchten sind, vermehrt werden und als Antigene zur Verfügung gestellt werden. Die begonnenen Versuche zur Entwicklung eines Helfervirus-unabhängigen reversen genetischen Systems sollen ebenfalls weitergeführt werden, um letztendlich die Auswirkungen von gezielten Veränderungen an den Viren auf ihr Wirtsspektrum und ihre Vermehrungsfähigkeit untersuchen zu können.

Die Ergebnisse sollen helfen, die Übertragungswege von Rotaviren, deren Variabilität sowie die daran beteiligten molekularen Mechanismen aufzuklären. Hierdurch soll das Risiko der Übertragung aviärer Rotaviren auf den Menschen und der Entstehung neuer Mischviren abgeschätzt werden, was zur Entwicklung breit wirksamer Vakzine beitragen kann.

Projektpartner:

• National Institute of Allergy and Infectious Diseases, USA
• The Institute for Integrative Biology of the Cell, Frankreich
• Freie Universität Berlin

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