Fortschritt für die Erforschung von Hepatitis-C-Viren
Um zu verstehen, wie chronische Infektionen mit dem Hepatitis-C-Virus (HCV) entstehen, ist es unerlässlich, das Zusammenspiel zwischen den Viren und der angeborenen Immunantwort der infizierten Zellen zu verstehen. Bisher werden für solche Untersuchungen humane Leberkarzinom-Zelllinien verwendet. Diese weisen jedoch häufig eine Bandbreite an metabolischen Veränderungen sowie eine eingeschränkte zelluläre Immunantwort auf und eignen sich deshalb nur begrenzt für eine Untersuchung der Virus-Wirt-Interaktionen.
Forscherinnen der HPI-Nachwuchsgruppe „HCV-Replikation“ unter der Leitung von Dr. Eva Herker konnten nun im renommierten Journal „Scientific Reports“ zeigen, dass sich aus Stammzellen differenzierte Leberzellen (sogenannte iHLCs, induced pluripotent stem cell-derived hepatocyte-like cells) als Modellsystem zur Untersuchung der antiviralen Antwort bei HCV-Infektionen besser eignen als humane Leberkarzinom-Zelllinien.
Die Erstautorin der Studie Anja Schöbel erklärt, worum es in der Publikation genau geht:
Was genau wurde untersucht?
In dieser Publikation haben wir die Tauglichkeit der iHLCs als physiologisch relevantes in vitro Modell für HCV untersucht. Dazu zählt unter anderem die Aktivierung der antiviralen Immunantwort. Hierfür haben wir die Expression verschiedener Interferon-stimulierter Gene (ISGs) in iHLCs während einer HCV-Infektion mit den standardmäßig genutzten Leberkarzinom-Zelllinien Huh7 und Huh7.5 verglichen und zusätzlich untersucht, wie sich eine Blockade des JAK-STAT-Signalwegs auf die Replikation des Virus auswirkt. Da HCV eng mit dem Lipoproteinmetabolismus der Leberzelle verknüpft ist, haben wir außerdem die Eigenschaften der sekretierten Lipoproteine der verschiedenen Zelltypen verglichen.
Was wurde Neues gezeigt?
In Übereinstimmung mit anderen Publikationen konnten wir zeigen, dass verschiedene ISGs in den iHLCs, aber nicht in den Huh7 und Huh7.5-Zellen induziert werden. Diese Induktion geht einher mit einer abnehmenden Infektion, die in den Leberkarzinom-Zellen nicht zu beobachten ist. Zudem zeigte sich eine erhöhte Replikation in iHLCs mit inhibiertem JAK-STAT-Signalweg, woraus wir schlussfolgern, dass die iHLCs eine HCV-Infektion aufgrund ihrer intakten zellulären Immunantwort kontrollieren können. Im Vergleich zu den Leberkarzinom-Zellen sekretieren die iHLCs very-low-density-lipoprotein (VLDL)- ähnliche Partikel und stellen somit eine mögliche Plattform für die Produktion von HCV-Partikeln dar, die vergleichbare Charakteristika aufweisen wie Patientenisolate.
Publikation: Schöbel A, Rösch K, Herker E (2018). Functional innate immunity restricts Hepatitis C Virus infection in induced pluripotent stem cell-derived hepatocytes. Sci Rep. 2018 Mar 1;8(1):3893.
