Induktion neutralisierender Antikoerper durch Entwicklung von auf Keimbahn-B Zell-Rezeptoren abzielenden Hepatitis C Virus E2 Immunogenen

• Antragsteller: Professor Dr. Thomas Krey; Professor Dr. Thomas Pietschmann
• Fachliche Zuordnung: Virologie
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 436187515

Die Infektion mit dem Hepatitis C Virus ist derzeit die Hauptindikation fuer eine Lebertransplantation als Therapie einer chronischen Lebererkrankung oder eines hepatozellulären Karzinoms. Die kürzlich entwickelten antiviralen Kombinationstherapien erreichen Heilungsraten von über 95%. Aufgrund der hohen Kosten sowie der Entstehung von resistenten Viren zusammen mit einem Mangel an Bewusstsein der Infektion und der Tatsache, dass antivirale Therapie keinen bleibenden Schutz vermittelt, ist allerdings die Entwicklung einer prophylaktischen HCV Impfung essentiell für die Bekämpfung der Hepatitis C. In jüngster Zeit wurde die Bedeutung von breit-neutralisierenden Antikörpern (bnAk) für die Clearance von HCV während einer natürlichen Infektion hervorgehoben. Solche bnAk entstehen aus einem sogenannten Keimbahn-B-Zell-Rezeptor (iGL BCR) durch somatische Hypermutation der Antigen-Bindungsregionen in einem langwidrigen Prozess, der eine klonale Selektion und Affinitätsreifung für eine optimierte Feinabstimmung der Antikörper-Antigen-Wechselwirkung erfordert. BnAk können durch Immunisierung sowohl in Menschen als auch in verschiedenen Tiermodellen induziert werden. Die resultierenden Antikörperantworten im Serum sind jedoch meistens in Bezug auf Breite und Wirksamkeit relativ limitiert, obwohl sehr potente monoklonale humane und murine bnAk identifiziert wurden. Sequenzanalysen von gegen die HCV Glykoproteine gerichteteten bnAks enthüllten eine niedrige Anzahl somatischer Mutationen und deuten damit an, daß die Verwendung von sogenannten „germline-targeting” Immunogene, die auf die iGL BCR bestimmter HCV bnAks abzielen, die Induzierung von bnAk verstärken könnte. Ziel dieses Projekts ist es daher, zu demonstrieren dass die Verwendung von „germline-targeting“ Immunogenen zur verbesserten Entwicklung von bnAk und zu einer verbesserten Neutralisationsaktivität des Serums führen kann. Wir werden rekombinante HCV-Glykoproteine für die Bindung an bestimmte iGL BCR optimieren, um eine höhere B-Zell-stimulierende Aktivität zu erreichen. Zu diesem Zweck werden wir parallel 1) eine strukturbasierte Protein-Engineering-Strategie anwenden und 2) eine Glykoprotein-Bank-basierte Oberflächen-Selektions-Strategie. Wir werden die Immunogenität der resultierenden Immunogene im Vergleich zu wt HCV-Glykoproteinen in einem kürzlich entwickelten transgenen humanisierten Mausmodell untersuchen, das humane Antikörper produziert. In diesen Mäusen werden wir die Antikörperreifung durch Einzelzell-B-Zell-Sequenzierung verfolgen und den Einfluss einzelner Immunogene auf die Entwicklung von bnAks untersuchen.Unsere Ergebnisse werden zu einem besseren Verständnis des Wechselspiels zwischen HCV und dem menschlichen Immunsystem beitragen sowie der Manipulierbarkeit des letzteren durch gezielte Stimulation bestimmter B Zell Populationen. Sie werden daher den Weg für die Entwicklung eines neuartigen prophylaktischen Impfstoffs zur Bekämpfung der HCV-Infektion ebnen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen