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3D-Illustration des Hepatitis-B-Virus, der eine Infektionskrankheit der Leber auslöst. © xrender / iStock / Thinkstock

Hepatitis-B-Infektion: Designer-Nukleasen als neuer Therapieansatz

Wissenschaftler haben zwei hochkonservierte Sequenzen im Genom des Hepatitis-B-Virus als Angriffspunkte für ein verbessertes Genom-Editing-System identifiziert. In der Fachzeitschrift „Scientific Reports“ zeigen sie, dass das CRISPR/Cas9-Nickase-System sowohl die integrierte als auch die episomale Hepatitis-B-Virus-DNA in Zellen eliminieren kann.

Weltweit leiden 350 Millionen Menschen an einer chronischen Infektion mit dem Hepatitis-B-Virus (HBV). Doch aktuelle Therapien sind teuer, langwierig oder haben schwerwiegende Nebenwirkungen. Da sich die HBV-DNA sowohl in das Genom der Leberzellen integriert, als auch in einer episomalen, ringförmigen DNA (covalently closed circular DNA, cccDNA) in den Zellen vorliegt, ist eine vollständige Heilung mit den derzeitigen Methoden nicht möglich.

Gemeinsam mit der I. Medizinischen Klinik des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf (UKE) und dem Deutschen Zentrum für Infektionsforschung (DZIF) haben Wissenschaftler des Heinrich-Pette-Instituts (HPI), Leibniz-Institut für Experimentelle Virologie die zwei hochkonservierten Sequenzen im Genom des Hepatitis-B-Virus (HBV) identifiziert. 

Heilung in absehbarer Zeit möglich?

Neue Genom-Editing-Methoden, darunter das CRISPR/Cas9 RNA-gesteuerte Nuklease-System, gelten durch ihre zielgenaue Erkennung und das Zerschneiden spezifischer DNA-Abschnitte als vielversprechende Ansätze bei der Entwicklung neuer Therapien gegen Viruserkrankungen. Der große Nachteil beim Einsatz von Nukleasen liegt jedoch in der hohen Gefahr von unspezifischen Effekten.

Den Hamburger Forschern ist es nun gelungen, zwei konservierte Sequenzen im HBV-Genom zu identifizieren, die mithilfe einer mutierten „Nickase“-Version des Cas9-Enzyms durch Einzelstrangbrüche zielgenau und effektiv inaktiviert werden können.

Prof. Joachim Hauber, Leiter der HPI-Abteilung „Antivirale Strategien“ freut sich: „Unsere Erkenntnisse, lassen die Hoffnung zu, dass durch die Weiterentwicklung von Designer-Nukleasen wie dem CRISPR/Cas9n-System in absehbarer Zeit eine vollständige Heilung von chronischen HBV-Infektionen möglich ist.“

Weitere Informationen

Das Projekt wurde von der VolkswagenStiftung gefördert. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Scientific Reports der „Nature Publishing Group“ veröffentlicht.

Originalpublikation: Karimova M, Beschorner N, Dammermann W, Chemnitz J, Indenbirken D, Bockmann JH, Grundhoff A, Lüth S, Buchholz F, Schulze zur Wiesch J, Hauber J. CRISPR/Cas9 nickase-mediated disruption of hepatitis B virus open reading frame S and X. Scientific Reports. 5:13734. DOI:10.1038/srep13734.

Medienmitteilung des Heinrich-Pette-Instituts

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