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Episomal-Persistierende DNA in Krebs- und chronischen Erkrankungen

Arbeitsgruppe Episomal-Persistierende DNA in Krebs- und chronischen Erkrankungen

Dr. Timo Bund

© dkfz.de

Die Arbeitsgruppe „Episomal-Persistierende DNA in Krebs- und Chronischen Erkrankungen“ befasst sich mit der Identifizierung und Charakterisierung krankheitsassoziierter zirkulär-persistierender DNA-Genome von Tieren und Menschen. Aktuelle Studien deuten auf eine Beteiligung solcher Agentien unter anderem bei der Entstehung chronischer neurodegenerativer Erkrankungen hin (Manuelidis (2011), Yeh (2017)). Zu den zentralen Fragestellungen der Gruppe gehören - neben der Isolierung solcher DNAs - ob und wie diese DNA-Sequenzen und deren Genprodukte zur Krankheitsentstehung beitragen und unter welchen Bedingungen dies geschieht. Der Nachweis einer direkten Verbindung zwischen einer Infektion mit derartigen Agentien und einer bestimmten Erkrankung könnte präventive Möglichkeiten wie zum Beispiel Impfungen, die Erfassung von Risikopatienten und neue Therapieformen zur Bekämpfung dieser Krankheit eröffnen.

Aus Kuhmilch, Rinderseren und verschiedenen humanen Proben wurde eine Vielzahl neuartiger, episomaler DNA-Agenzien (Bovine Meat and Milk Factors oder BMMFs) mit hohem Verwandtschaftsgrad zu einzelsträngigen, zirkulären DNA-Viren und bakteriellen Plasmiden isoliert (Funk et al.; Gunst et al.; Lamberto et al.; Whitley et al. (2014); Falida et al. (2017)). Der hohe Grad an Homologie zwischen Isolaten aus Kuhmilch, Rinderseren und humanem Gewebe oder Serum deutet auf den Konsum von Rindfleisch- oder Milchprodukten als möglichen Übertragungsweg hin. Die globale Epidemiologie einiger häufiger menschlicher Krebsformen (z.B. Dickdarm- und Brustkrebs) könnte auf eine Übertragung und Beteiligung von spezifischen Infektionen von Tieren auf den Menschen zurückgeführt werden (zur Hausen und de Villiers, 2015; zur Hausen, Bund and de Villiers, 2017). Zudem konnten BMMF-Agenzien in humanen Zellen nicht nur langfristig überdauern, es konnten darüber hinaus bestimmte BMMF RNA und Proteinprodukte nachgewiesen sowie Antikörper in humanen Blutproben gegen diese Agenzien gefunden werden, was als Hinweis auf eine großflächige Exposition von Menschen gegenüber solcher Agenzien gelten kann (Eilebrecht et al. 2018).

Unsere Arbeitsgruppe wendet molekularbiologische, zellbiologische, immunologische sowie Hochdurchsatzmethoden (DNA/RNA next generation sequencing, Massenspektrometrie, Proteininteraktionsscreening) an, um diese neuartigen Genome zu charakterisieren und ihre Interaktionen mit der Wirtszelle zu untersuchen. Außerdem werden serologische sowie seroepidemiologische Studien herangezogen, um Informationen über Interaktionen des humanen Immunsystems mit diesen Agentien zu gewinnen.

FUTURE OUTLOOK
Im Fokus der Studien liegt die Identifikation infektiöser Agentien bei Krebserkrankungen (vor allem Brust- und Darmkrebs) sowie bei neurologischen Erkrankungen (vor allem Multiple Sklerose, Parkinson, Alzheimer). Die Untersuchung möglicher klinischer Assays zur Diagnose von Krankheiten sowie die Etablierung eines Infektionssystems stellen dabei zentrale Schritte auf dem Weg zu neuartigen klinischen Diagnosewerkzeugen und Therapieansätzen dar.

Kontakt

Dr. Timo Bund
Episomal-Persistierende DNA in Krebs- und chronischen Erkrankungen (F200)
Deutsches Krebsforschungszentrum
Im Neuenheimer Feld 280
69120 Heidelberg
Tel: +49 6221 42 4655

Ausgewählte Publikationen

  • de Villiers, E.-M., Gunst, K., Chakraborty, D., Ernst, C., Bund, T., zur Hausen, H., A specific class of infectious agents isolated from bovine serum and dairy products and peritumoral colon cancer tissue. Emerging microbes & infections 8:1205-1218, 2019.
  • Kilic, T., Popov, A.N., Burk-Körner, A., Koromyslova, A., zur Hausen, H., Bund, T., Hansman, G.S., Structural analysis of a replication protein encoded by a plasmid isolated from a multiple sclerosis patient. Acta crystallographica Section D, Structural biology 75:498-504, 2019.
  • zur Hausen, H., Bund, T., de Villiers, E.-M., Specific Nutritional Infections Early in Life as Risk Factors for Human Colon and Breast Cancers Several Decades Later. International Journal of Cancer 144:1574-1583, 2019.
  • Eilebrecht, S., Hotz-Wagenblatt, A., Sarachaga, V., Burk, A., Falida, K., Chakraborty, D., Nikitina, E., Tessmer, C., Whitley, C., Sauerland, C., Gunst, K., Grewe, I., Bund, T., Expression and replication of virus-like circular DNA in human cells. Scientific Reports 8:2851, 2018.
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