In vivo characterization of present and potentially pre-pandemic viruses – The SARS-CoV-2 and bat influenza H9N2 examples
bearbeitet am Institut für Virusdiagnostik
Die Schnittstelle zwischen Menschen und Tieren wird seit Jahren zunehmend enger. Dementsprechend ist hierdurch die Übertragungswahrscheinlichkeit eines Erregers von Tier zu Mensch deutlich erhöht. Während SARS-CoV-2 bereits erfolgreich eine Übertragung auf den Menschen realisiert hat, wurde das Fledertier-H9N2 Influenza A Virus (IAV) mit bisher unbekanntem zoonotischen Potential erst vor kurzem entdeckt.
Die erste Frage meiner Dissertation beschäftigte sich daher mit der Fragestellung nach dem Ausmaß des zoonotischen Potentials des Fledertier-H9N2. In unseren Experimenten konnten wir zeigen, dass das Fledertier-H9N2-Virus erfolgreich Putenküken infizieren und somit die Spezies-Barriere zu gewissen Vogelarten überwinden kann. In Kombination mit der hohen Vermehrungsfähigkeit und erfolgreichen Tier zu Tier Übertragung des Fledertier-H9N2 in Frettchen, einer effizienten MxA-Resistenz beim Menschen, der Replikation in menschlichen Lungen-Explantaten und der antigenen Naivität im Bezug auf aktuelle, saisonale, humane IAV-Vakzinen kommen wir zu dem Schluss, dass das Fledermaus-H9N2 einige Schlüsselkriterien für ein prä-pandemisches IAV erfüllt.
Die zweite Fragestellung in meiner Dissertation beschäftigte sich mit der Identifizierung und Charakterisierung neu auftretender SARS-CoV-2 Varianten. Mittels sogenannter kompetitiver Infektionsversuche bei verschiedenen Versuchstierarten (Maus, Goldhamster und Frettchen) war unser Ziel, in einer relativ kurzen Zeit epidemiologisch wertvolle Informationen über das Vermehrungs- und Übertragungspotentials neu auftretender SARS-CoV-2 Virusvarianten zu erhalten. Durch dieses kompetitive Infektionsverfahren konnten wir unterschiedliche Fitnessvorteile einzelner Virusvarianten direkt gegenüberstellen und wertvolle Informationen für die Epidemiologie des Infektionsgeschehens von SARS-CoV-2 beim Menschen ableiten.
Abbildung 1: Tiermodelle für Forschung an Influenza A Viren und SARS-CoV-2
Pfeil: Empfänglich; Inhibitionspfeil: Nicht empfänglich; ???: Unbekannt.
In meiner Dissertation habe ich unter anderem herausgefunden, dass Puten und Frettchen gegenüber dem Fledertier-H9N2 gut empfänglich sind. Dies sind zwei starke Argumente für ein erhöhtes, zoonotisches Potential des Fledertier-H9N2. Abb. von N.J. Halwe, generiert mit BioRender (Lizenz: JJ25990O51)
Die Studien der beiden Fragestellungen, die ich in meiner Dissertation zusammengefasst habe, konnten zum Teil in international hochrangigen Fachzeitschriften veröffentlicht werden (u. a. Nature & Nature Communications).
Ich fühle mich sehr geehrt über die Auszeichnung meiner Dissertation mit dem FLI-Förderpreis und möchte mich hiermit sehr herzlich bei dem Vorstand des Fördervereins bedanken! Ebenso möchte ich meinen Betreuern, Prof. Dr. Martin Beer, PD Dr. Donata Hoffmann, Prof. Dr. Stefan Finke sowie meinen Laborkollegen, Co-Autoren, Tierpflegern und allen Freunden am FLI für ihre Unterstützung und Hilfsbereitschaft danken!