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Forscher der University of Arizona gewährten einen Zuschuss in Höhe von 1,8 Millionen US-Dollar für die Untersuchung der zellulären Invasion von HPV

Die Geheimnisse der zellulären Invasion von HPV: Was Forscher der University of Arizona herausfinden wollen


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Forscher am University of Arizona College of Medicine – Tucson erhielten vom National Institute of General Medical Sciences, einer Abteilung der National Institutes of Health, ein Stipendium in Höhe von 1,8 Millionen US-Dollar, um herauszufinden, wie das humane Papillomavirus in den Zellkern gelangt.

Das humane Papillomavirus oder HPV, das Warzen und bestimmte Krebsarten verursachen kann, ist seit Anbeginn der Menschheit bei uns und verursacht weltweit etwa 5 % aller Krebserkrankungen. Laut Samuel K. Campos, PhD, außerordentlicher Professor für Immunbiologie am University of Arizona College of Medicine – Tucson und Mitglied des BIO5-Instituts, ist es auch eine wichtige Informationsquelle über die Humanbiologie.

„Diese Viren nutzen die Signalwege der Zelle aus und optimieren sie. Welche Zellbiologen könnten uns besser beibringen, wie Zellen funktionieren, als die Viren, die sich seit Äonen mit uns entwickelt haben?“ Campos sagte darüber, wie HPV das Innenleben unseres Körpers beleuchtet. „Verfolgen Sie die Biologie des Virus und wir werden einige coole neue Zellbiologie lernen.“

Campos sagte, es seien mehr als 600 Stämme des humanen Papillomavirus bekannt, weitere müssten noch entdeckt werden. Sein Labor konzentriert sich hauptsächlich auf HPV16, den Typ, der die meisten Gebärmutterhals-, Anal- und Kopf- und Halskrebserkrankungen verursacht.

HPV hat seine Nische in bestimmten Arten von Epithelzellen gefunden, die als Haut unseren Körper bedecken und als Schleimhäute unsere Körperhöhlen auskleiden. Das Virus wandert von den unteren Schichten des Epithels in die oberen Schichten, und sobald es sich der Oberfläche nähert, läuft die Replikation auf Hochtouren, während es sich darauf vorbereitet, einen Körper zu verlassen und einen anderen zu infizieren.

Wir verlieren ständig abgestorbene Haut –; es löst sich einfach von unserem Körper. Auf diese Weise haben sich HPVs so erfolgreich in der menschlichen Bevölkerung verbreitet.“

Samuel K. Campos, PhD, außerordentlicher Professor für Immunbiologie am University of Arizona College of Medicine – Tucson

Die Gene von HPV sind in einer Proteinhülle verpackt. Das Campos-Labor konzentriert sich auf die Rolle eines dieser Hüllproteine, L2, das sich wie ein Schlüssel in ein Schloss in die Membranen unserer Zellen einführen und hineinlassen kann. Beim Eindringen wird das Virus auf einem verschlungenen Weg zum Zellkern geleitet, wo es die Zelle kapert, um Kopien von sich selbst anzufertigen.

Campos sagte, die früheren Untersuchungen seines Labors hätten ergeben, dass L2 aus der Sicht der Zelle wie ein anderer Teil der Zelle aussieht.

„Wir haben gelernt, dass das Virus wirklich heimtückisch ist“, sagte Campos. „L2 kann tatsächlich durch die Zellmembran dringen, ohne sie zu zerstören, und HPV bleibt hinter diesen Membranen verborgen. Es kann Sensoren ausweichen, die Gefahrensignale erkennen, wie ein Wolf im Schafspelz.“

Frühere Forschungsergebnisse, die vom Campos Lab und anderen Gruppen veröffentlicht wurden, deuten darauf hin, dass sich HPV möglicherweise verstecken kann, bis die Zellmaschinerie während der Zellteilung surrend in Aktion tritt. Dann wirft es sein „Schafskleid“ ab und macht sich auf den Weg zum Zellkern.

„Sobald das Virus sein DNA-Genom erfolgreich in den Zellkern transportiert hat, kann es beginnen, seine eigenen Gene zu exprimieren, um die Zelle zu übernehmen“, sagte Campos. „Das führt zur Umgehung des Immunsystems, zur Veränderung des Zellzyklus, zur Bildung neuer Viruspartikel und zur Übertragung auf einen anderen Wirt. Wenn das Virus lange genug verbleibt, können diese Infektionen die Zelle manchmal auf eine Weise verändern, die zu Krebs führt.“

Das fünfjährige Stipendium in Höhe von R35, das Campos erhält, ist Wissenschaftlern mit herausragenden Forschungsergebnissen und dem Potenzial, wichtige Beiträge auf ihrem Gebiet zu leisten, vorbehalten. Es gibt Forschern die Flexibilität, ihre Forschung in die gewünschte Richtung zu verfolgen. Mit dem Zuschuss wird das Campos-Labor dabei unterstützt, herauszufinden, wie HPV die Zellteilung ausnutzt, um von seinem Versteck in der Zelle in den Zellkern zu gelangen.

„Es handelt sich um eine komplette Black Box. Es wäre wirklich toll, das herauszufinden“, sagte Campos und fügte hinzu, dass die Verfolgung des Wegs des Virus Aufschluss über die Feinheiten der Zellteilung und darüber geben wird, wie sich Dinge in Zellen hinein und aus ihnen heraus bewegen.

Diese Unbekannten sind es, die Campos dazu bringen, jeden Tag zur Arbeit zu kommen.

„Es ist hart und frustrierend, aber es ist auch befriedigend – wie das Lösen eines Rätsels“, sagte er. „Sie wissen nicht, wohin die Wissenschaft Sie führen wird. Sie wissen nicht, wie das Ende aussehen wird. Das ist aufregend.“


Quellen:


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