Forschungsgruppe Dynamik der Virusreplikation und der angeborenen antiviralen Immunantwort
Leitung: Dr. Marco Binder
Unsere Interessen
Durch Infektion ausgelöster Krebs kann durch direkt vom Erreger eingebrachte sog. Onkogene (mit)verursacht werden (z.B. die E6/E7 Gene des Papilloma-Virus), in jedem Fall aber ist eine persistente / chronische Infektion für die Krebsentstehung unabdingbar. Sogar in völliger Abwesenheit klassischer Onkogene kann durch die langfristige Präsenz von Erregern und Erregerbestandteilen eine andauernde entzündliche Reaktion im infizierten Organ hervorgerufen werden, durch die letztlich eine „passive" Krebsentstehung gefördert wird (nachzulesen in einem Mini-Review von Scott A. Read und Marc W. Douglas).
Unsere Forschungsgruppe befasst sich mit viralen Infektionen und versucht zu verstehen, weshalb die angeborene Virusabwehr, zu der nahezu jede Körperzelle befähigt ist, manche Viren gut erkennt und unter Kontrolle bringt, bei anderen aber versagt. Das kann dann einerseits zu ernsten Infektionsverläufen führen (Bsp.: SARS-CoV-2 / COVID-19), oder die Persistenz des Virus befördern (Bsp.: Hepatitis C Virus / chronische Hepatitis C). Unser Ziel ist es besser zu verstehen, welche molekularen Mechanismen sowohl auf Seiten des Virus, aber insbesondere auf Seiten der Wirtszelle dafür verantwortlich sind. Langfristig kann ein besseres Verständnis der verantwortlichen Prozesse idealerweise auch therapeutisch (oder prophylaktisch) ausgenutzt werden, um schwere Verläufe zu verhindern, bzw. der Chronifizierung einer Infektion entgegenzuwirken oder sie zu brechen.
Ein weiterer Aspekt unserer Arbeit ist der Zusammenhang dieser antiviralen Abwehrmechanismen und der körpereigenen Kontrolle der Tumorentstehung. In den letzten Jahren fanden sich zunehmend Hinweise darauf, dass eben diese antiviralen Signalwege auch zentral beteiligt sind an der Erkennung von DNA-Schäden, die grundsätzlich das Potential haben, eine Zelle zu entarten und zur Krebszelle zu machen. Wir versuchen zu verstehen, wie und unter welchen Umständen das antivirale System zur Eliminierung der geschädigten Zelle führt, bevor es zur Tumorentstehung kommt. Des Weiteren versuchen wir dieses System auch für die Verbesserung der Chemo- und Strahlentherapie von Tumoren auszunutzen.
Für die Erforschung der zellulären Erreger-Erkennung und der darauffolgenden antiviralen Signalwege verwenden wir verschiedenste Modellviren und –systeme, wie beispielsweise das Vesikuläre Stomatitis Virus (VSV), Rifttal-Fieber Virus (RVFV) oder auch virusfreie Stimulation der antiviralen Systeme durch Transfektion von Liganden-RNA oder der Expression von konstitutiv-aktiven Signalmolekülen. Mittels molekular- und zellbiologischer, sowie biochemischer Methoden untersuchen wir die Signalpfade, die zur Induktion von Typ I und III Interferonen, dem proinflammatorischen System sowie, in bestimmten Fällen, zum Zelltod führen. Immer mehr in den Fokus rücken momentan Wechselwirkungen zwischen "professionellen" Immunzellen und "normalen" Gewebszellen, sowie Mechanismen der Genregulation auf Einzelzellebene.