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Ursprung und Evolution des Hepatitis-B-Virus in Fischen entdeckt
Virologen des Universitätsklinikums Heidelberg, unter Leitung von Prof. Ralf Bartenschlager, zeigen: Eine neue Virusfamilie in Fischen gibt Einblicke in die Herkunft des Hepatitis-B-Virus. Der Weg begann, als sich ein Vorfahre dieser Viren vor ca. 430 Millionen Jahren in zwei Gruppen spaltete: Aus einer entwickelten sich die bekannten Hepadnaviren, die eine Hülle tragen und zu denen auch das Hepatitis-B-Virus zählt aus dem zweiten Ast des Stammbaums ging eine, in Fischen neu entdeckte Familie ohne Hülle hervor, die auf „Nackednaviren getauft wurde. Die entscheidende Veränderung nach der Aufspaltung beider Linien war die Entstehung eines neuen Gens auf Seiten der Hepadnaviren, das diesen ihre Hülle und damit eine ausgeprägte Spezifität für die Leber verleiht. Dieser fundamentale evolutionäre Übergang von nackten zu umhüllten Viren geschah vor mehr als 360 Millionen Jahren, also innerhalb des Zeitfensters, in welcher die ersten, noch fischartigen Wirbeltiere damit begannen, das Festland zu erobern. Letztendlich tragen wir Menschen mit dem Hepatitis-B-Virus den Nachfahren eines Fisch-Virus in uns, der uns seit vielen Millionen Jahren begleitet.
Ebola: Frühe Immunantwort gibt Aufschluss über Impfschutz
Die jüngsten Ausbrüche neuer, bedrohlicher Krankheitserreger, wie Ebola oder Zika, verdeutlichen, wie wichtig eine schnelle Entwicklung wirksamer Impfstoffe ist. Die Wirksamkeit neuer Vakzine vorhersagen zu können, bleibt aber eine Herausforderung in der Impfstoff-Entwicklung. DZIF-Wissenschaftlern am Heinrich-Pette-Institut und am Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) ist es nun gelungen, schon frühzeitig die längerfristige Immunantwort im Menschen nach einer Impfung mit dem neu entwickelten Ebola-Impfstoff rVSV-ZEBOV abzuschätzen.
rVSV-ZEBOV basiert auf dem Vesikulären Stomatitis-Virus (VSV): abgeschwächt und gentechnisch verändert, trägt er ein Glykoprotein des Ebola-Virus. Die aktuelle Studie verfolgt einen system-vakzinologischen Ansatz. Dabei werden mithilfe von Hochdurchsatzverfahren und statistischen Modellen systematisch Immunantworten analysiert, die durch die Impfung hervorgerufen werden: „Nach der Impfung mit rVSV-ZEBOV haben wir eine Signatur aus fünf frühen, angeborenen Immunmarkern identifiziert, die mit dem Antikörper-Titer vier Wochen nach der Impfung korreliert, so Dr. Anne Rechtien, DZIF-Wissenschaftlerin am Heinrich-Pette-Institut, Leibniz-Institut für Experimentelle Virologie, Ärztin am UKE und Erstautorin der Studie. Einer davon ist das sog. IP-10 (interferon-gamma induced protein 10): ein Zytokin, das von Zellen des Immunsystems produziert wird. Somit konnte erstmals ein löslicher Immunmarker identifiziert werden, der schon früh nach der Impfung „aktiviert wird, sich schnell nachweisen lässt und der auch unabhängig von den anderen frühen Immunmarkern mit der Höhe der späteren Antikörperantwort in Beziehung steht.
System-vakzinologische Ansätze, wie in dieser Studie, können helfen, frühe Immunmarker zu identifizieren, die eine Vorhersage der langfristigen Wirksamkeit von Impfstoffen ermöglichen. Somit könnten die Studienergebnisse wichtige Erkenntnisse für die Entwicklung von Notfall-Impfstoffen, wie etwa gegen das Zika-Virus, liefern: Ein Ansatz wäre, die Wirksamkeit der Vakzine durch Manipulation von IP-10 zu erhöhen.
Sprechverbot für Bakterien
Immer mehr krankheitserregende Bakterien entwickeln Resistenzen gegen die gängigen Antibiotika. Pseudomonas aeruginosa löst zum Beispiel schwere Infektionen beim Menschen aus und ist gleich gegen eine Reihe von Antibiotika resistent. Pseudomonaden können in sog. Biofilmen überdauern dichte Verbünde, in denen die Bakterien vor dem Immunsystem und Medikamenten geschützt sind. Damit die Bakterien einen solchen Biofilm bilden können, müssen sie über Signalstoffe miteinander...

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Fakten zum Artikel
aus: Unterricht Biologie Nr. 429 / 2017

Viren

Friedrich+ Kennzeichnung Fachwissen Schuljahr 5-13