Antivirale Therapie gegen Adenoviren mittels löslicher Coxsackievirus- und Adenovirus-Rezeptor-Varianten
Adenovirus (Ad)-Infektionen zeigen beim Menschen in der Regel einen akuten, aber weitestgehend milden Krankheitsverlauf. Bei Patienten mit geschwächter Immunabwehr können Adenovirusinfektionen zu schweren und mitunter tödlich verlaufenden Erkrankungen führen. Zu den Risikogruppen gehören vor allem immunsupprimierte Patienten, wie Empfänger von Organtransplantaten, Kinder nach hämatopoetischer Stammzelltherapie aber auch Patienten mit akuter Leukämie. Gegenwärtig ist in der Klinik jedoch keine spezifisch auf Adenovirusinfektionen ausgerichtete Therapie im Einsatz. Die Behandlung basiert vor allem auf symptomatischen und unspezifischen Ansätzen. Daher bedarf es der Entwicklung neuer spezifischer anti-adenoviraler Therapieansätze. In der vorliegenden Arbeit wird das antivirale Potential rekombinanter löslicher Varianten des Coxsackievirus- und Adenovirus-Rezeptors (CAR) gegen (Ad) beschrieben. Ein besonderes Augenmerk liegt dabei auf dem Fusionsprotein sCAR-Fc, welches aus dem extrazellulären Bereich des CAR und dem Fc-Teil des humanen IgG1 besteht. 1) Von den verschiedenen untersuchten löslichen Varianten des CAR ist sCAR-Fc die effektivste im Hinblick auf die Inhibierung der Ad-Aufnahme in die Zellen. Dabei wirkt sCAR-Fc ausschließlich extrazellulär und die inhibierende Wirkung ist konzentrationsabhängig. Durch eine Verkürzung der D2-Domäne des sCAR-Fc wurden verschiedene Varianten generiert, welche eine verringerte Ad-Inhibierung aufwiesen. 2) Durch die sCAR-Fc vermittelte Inhibierung der Aufnahme von Ad konnte die adenovirale Replikation und auch der dadurch hervorgerufene zytopathische Effekt in der Zellkultur um bis zu 99 % verringert werden. 3) Die inhibierende Wirkung des sCAR-Fc war umso stärker je eher die Behandlung der Ad-Infektion begonnen wurde. So war das antivirale Potential im prophylaktischen Ansatz am größten. Allerdings konnte auch eine therapeutische Gabe von sCAR-Fc bei frühzeitigem Behandlungsbeginn eine signifikante Inhibierung der Ad-Infektion erzielen. 4) Durch die systemische Applikation des im Rahmen dieser Arbeit hergestellten scAAV9-CMV-sCAR-Fc konnten hohe sCAR-Fc Serumspiegel von bis zu 40 μg/ml über einen langen Zeitraum in vivo im Mausmodell generiert werden. Dabei konnten keine Nebenwirkungen der hohen sCAR-Fc Expression beobachtet werden. 5) Die antivirale Wirkung des sCAR-Fc, welche in vitro nachgewiesen wurde, konnte ebenfalls in vivo bestätigt werden. So war es möglich durch den Einsatz von sCAR-Fc die adenovirale Infektion der Leber und des Herzens in einem immunsupprimierten Mausmodell signifikant zu inhibieren. Gleichzeitig konnte ein signifikanter Rückgang von proinflammatorischen Zytokinen in der Leber nachgewiesen werden. 6) Die Kombination von sCAR-Fc mit anderen antiviralen Agenzien, wie Cidofovir und verschiedenen gegen adenovirale mRNAs gerichtete siRNAs, konnten den inhibitorischen Effekt von sCAR-Fc um ein Vielfaches verstärken. Diese Kombinationstherapie könnte einen neuen Ansatz in der Behandlung von Ad-Infektionen im immunsupprimierten Patienten darstellen. In der vorliegenden Dissertation konnte die inhibierende Wirkung löslicher CAR-Varianten gegen Ad veranschaulicht werden. Der Einsatz dieser Moleküle, allen voran sCAR-Fc, bietet damit eine zusätzliche Option bei der üblichen Behandlung von Ad-Infektionen im immunsupprimierten Patienten. Durch die Kombination mit weiteren antiviralen Agenzien könnte eine effektivere und vielversprechende Therapie bei Ad-Infektionen in Risikopatienten ermöglicht werden.
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