Aktivität endogener Retroviren in Tumorgeweben von Primaten

Abstract

Die humanen endogenen Retroviren der Familie K (HERV-K) sind eine evolutionär junge Gruppe von retroviralen Sequenzen. Im Gegensatz zu anderen endogenen Retroviren sind einige der HERV-K Proviren replikationskompetent und besitzen komplette offene Leserahmen für retrovirale strukturelle und enzymatische Proteine. Sie werden häufig in Verbindung mit dem Auftreten verschiedener Tumor- und Autoimmunerkrankungen gebracht. Zudem scheinen einzelne HERV-K Mitglieder den Krankheitsverlauf diverser Infektionskrankheiten zu begünstigen. Der Schwerpunkt dieser Arbeit lag auf der Untersuchung von HERV-K in Melanomen. Da die Inzidenz von Melanomen kontinuierlich steigt, entwickeln sie sich zu einer der häufigsten Krebserkrankungen weltweit. In diesem Zusammenhang konnte eine erhöhte Expression einzelner Mitglieder der HERV-K (HML-6) mehrfach beobachtet werden. Diese Arbeit befasst sich mit der Entwicklung eines Systems zur Amplifikation HML-6 spezifischer LTR-Regionen mittels 5´-RACE PCR, die eine Analyse differenziell exprimierter Transkripte in Melanomzellen erlaubt. Die verwendeten Melanomzelllinien SK-Mel-28 und A-375 zeigten dabei spezifische Expressionsprofile sowohl im Vergleich mit der Melanozytenzelllinie NHEM-M2 als auch untereinander. Eine weitere Untersuchung individuell exprimierter Transkripte könnte eine Methode zur Identifikation potenzieller neuer Tumormarker darstellen. Darüber hinaus wurde die Rolle eines speziellen HML-6 Mitglieds, des so genannten HERV-K-MEL, in Melanomen genauer betrachtet. Bereits zuvor wurde HERV-K-MEL als potenzieller Tumormarker beschrieben, da eine erhöhte Expression dieses Retrovirus in Melanomzellen und Muttermalen im Vergleich zu normalen Hautproben festzustellen war. Diese Ergebnisse konnten im Rahmen der vorliegenden Arbeit für die verwendeten Zelllinien bestätigt werden. Mittels RNA-Interferenz konnte gezeigt werden, dass ein Silencing von HERV-K-MEL zu einer geringeren Zellwachstumsdichte und einer verminderten Expression der apoptose-assoziierten Gene Bcl2 und Caspase 8 in der Melanomzelllinie SK-Mel-28 führt. Zudem wurde die HERV-K Expression während einer infektiösen Erkrankung untersucht. Da die Entstehung von Melanomen von vielen Faktoren beeinflusst wird, wurde die Analyse im Verlauf einer Virusinfektion präferiert. Als Modell wurde die SIV-Infektion bei Rhesus-Makaken (Macaca mulatta) gewählt. Eine erhöhte Expression der HERV-K (HML-2) und (HML-3) Gruppen auf RNA- und Proteinebene wurde bereits im Zusammenhang mit HIV-1 Infektionen beschrieben. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass eine SIV-Infektion keinen Einfluss auf die HML-2 Transkription in Rhesus-Makaken hatte. Vergleichende Analysen einer SIV-infizierten humanen T-Zelllinie mittels Microarray und qRT-PCR konnten zudem eine Korrelation zwischen der HML-2 Expression und der SIV-Infektion nicht bestätigen. Dennoch weisen erste Ergebnisse auf eine erhöhte HML-3 Expression in vitro hin. Die Ergebnisse dieser Arbeit stützen die These einer Beteiligung verschiedener HERV-K Mitglieder an der Entstehung und/oder dem Fortschreiten diverser Erkrankungen am Beispiel von Melanomen und SIV-Infektionen. Eine weitere Analyse dieser Beobachtungen könnte zu neuen Diagnosemöglichkeiten und zu einer Vorhersage des Krankheitsverlaufes dieser Erkrankungen führen.