(22.02.2016) Dresden, Hamburg. Forscherinnen und Forschern der Medizinischen Systembiologie am Universitäts KrebsCentrum - UCC der Medizinischen Fakultät der TU Dresden und des Heinrich-Pette-Instituts (HPI), Leibniz-Institut für Experimentelle Virologie ist es gelungen, eine Designer-Rekombinase (Brec1) zu entwickeln, die das Provirus der meisten HIV-1-Primärisolate hochspezifisch aus dem Erbgut der Wirtszelle herausschneidet. Die Ergebnisse sind nun im renommierten Journal „Nature Biotechnology“ erschienen.

Mit 37 Millionen HIV-positiven Menschen und über zwei Millionen jährlichen Neuinfektionen stellt HIV weiterhin eine große Herausforderung für die Weltgesundheit dar. Trotz enormer Fortschritte sind die derzeitigen HIV-Behandlungsmethoden nicht dazu in der Lage, die Infektion vollständig zu heilen: Zwar kann die Vermehrung des HI-Virus effektiv unterdrückt werden, das in das Genom der Zellen integrierte HIV Erbgut, das sogenannte Provirus, bleibt jedoch erhalten.

Ein Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Abteilung für Medizinische Systembiologie der medizinischen Fakultät der TU Dresden, sowie der Abteilung „Antivirale Strategien“ des Heinrich-Pette-Instituts, konnte jetzt mittels gerichteter molekularer Evolution eine Designer-Rekombinase (Brec1) entwickeln, die das Provirus der Mehrheit (>90%) der klinischen HIV-1 Isolate zielgenau aus der menschlichen Wirtszelle herausschneiden und entfernen kann.

Dem Team ist es damit weltweit erstmals gelungen, den Ansatz erfolgreich direkt an HIV Patientenmaterial zu demonstrieren. Zellschädigende oder genotoxische Nebeneffekte waren dabei nicht zu beobachten. Somit eignet sich Brec1 als vielversprechender Kandidat für eine mögliche Anwendung in zukünftigen HIV Heilungsansätzen.

„Das Generieren von molekularen Skalpellen, wie der Brec1 Rekombinase, wird die Medizin verändern. Von dieser Entwicklung werden nicht nur HIV Patienten, sondern auch viele andere Patienten mit genetisch-bedingten Erkrankungen profitieren. Wir stehen kurz davor, das Zeitalter der Genom-Chirurgie einzuläuten“, prognostiziert Prof. Frank Buchholz, TUD Leiter der Studie.

An der Entwicklung der Brec1-Rekombinase war neben der Medizinischen Systembiologie (Prof. Frank Buchholz) der Medizinischen Fakultät Carl Gustav Carus der TU Dresden wesentlich das Heinrich-Pette-Institut, Leibniz-Institut für Experimentelle Virologie (Prof. Joachim Hauber) beteiligt.

Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „Nature Biotechnology“ veröffentlicht:
Janet Karpinski, Ilona Hauber, Jan Chemnitz, Carola Schäfer, Maciej Paszkowski-Rogacz, Deboyoti Chakraborty, Niklas Beschorner, Helga Hofmann-Sieber, Ulrike C. Lange, Adam Grundhoff, Karl Hackmann, Evelin Schrock, Josephine Abi-Ghanem, M. Teresa Pisabarro, Vineeth Surendranath, Axel Schambach, Christoph Lindner, Jan van Lunzen, Joachim Hauber & Frank Buchholz (2016). Directed evolution of a recombinase that excises the provirus of most HIV-1 primary isolates with high specificity. Nature Biotechnology 2014 Feb 22, advance online publication. doi: 10.1038/nbt.3467.

Die Pressemitteilung ist hier als PDF abrufbar:
http://tu-dresden.de/die_tu_dresden/fakultaeten/medizinische_fakultaet/news/docs/brec1d

Rückfragen:
Prof. Dr. Frank Buchholz:
Medizinische Systembiologie, UCC,
Medizinische Fakultät Carl Gustav Carus der TU Dresden, 01307 Dresden

Technische Universität Dresden
Die TU Dresden ist eine der elf Exzellenzuniversitäten Deutschlands. Als Volluniversität mit breitem Fächerspektrum zählt sie zu den forschungsstärksten Hochschulen. Austausch und Kooperation zwischen den Wissenschaften, mit Wirtschaft und Gesellschaft sind dafür die Grundlage. Ziel ist es, im Wettbewerb der Universitäten auch in Zukunft Spitzenplätze zu belegen. Daran und am Erfolg beim Transfer von Grundlagenwissen und Forschungsergebnissen messen wir unsere Leistungen in Lehre, Studium, Forschung und Weiterbildung.

Die Hochschulmedizin Dresden, bestehend aus der Medizinischen Fakultät Carl Gustav Carus und dem gleichnamigen Universitätsklinikum, hat sich in der Forschung auf die Bereiche Onkologie, metabolische sowie neurologische und psychiatrische Erkrankungen spezialisiert. Bei diesen Schwerpunkten sind übergreifend die Themenkomplexe Degeneration und Regeneration, Imaging und Technologieentwicklung, Immunologie und Inflammation sowie Prävention und Versorgungsforschung von besonderem Interesse. Internationaler Austausch ist Voraussetzung für Spitzenforschung – die Hochschulmedizin Dresden lebt diesen Gedanken mit Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern aus 73 Nationen sowie zahlreichen Kooperationen mit Forschern und Teams in aller Welt.