FH Bielefeld
University of
Applied Sciences

Progressionsmarker identifizieren und klassifizieren: Verfahren zur Messung inaktiver HIV-Erreger in HIV-Reservoiren bei HIV-Patient*innen

HIV-Reservoir, HIV, HIV Provirus, Intact Proviral DNA Assay, IPDA


Fachhochschule Bielefeld
Fachbereich Ingenieurwissenschaften und Mathematik
Interaktion 1
33619 Bielefeld


Projektbeteiligung

M.Sc. Kai Stute, Doktorand
Prof. Dr. Carsten Tiemann, MVZ Labor Krone GbR / LABCON-OWL GmbH, Bad Salzuflen (Projektleitung)
Dr. Robert Kulis-Horn, MVZ Labor Krone GbR, Bad Salzuflen
WIR-Zentrum, Universitätsklinikum Bochum


Laufzeit
15.12.2020 – 14.12.2022, Verlängerung möglich


Projektförderung

LABCON-OWL GmbH, Bad Salzuflen

 

Kurzbeschreibung

Das aktuelle Ziel einer erfolgreichen HIV-Therapie ist, die Virusreplikation zu verhindern, sodass keine Viren im Blut des Patienten nachweisbar sind und dieser damit auch nicht länger infektiös ist. Obwohl die modernen antiviralen Therapien die Virusreplikation effektiv unterdrücken können, ist eine Heilung einer HIV-Infektion weiterhin nicht möglich. Sobald die antivirale Therapie unterbrochen oder beendet wird, kommt es erneut zu einer Vermehrung des HI-Virus und ggf. Entstehung von Resistenzen.

Dieses liegt am sogenannten HIV-Reservoir des Patienten. Um sich vermehren zu können, integriert das HI-Virus sein Erbgut zunächst irreversibel in das Erbgut der befallenen Wirtszellen (T-Helferzelle). Dieses integrierte Virusgenom wird als Provirus bezeichnet und dient als Vorlage für die Replikation neuer Viruspartikel. Je mehr T-Helferzellen provirale HIV-DNA enthalten, desto größer ist das HI-Reservoir der Patienten.

Allerdings ist nicht jede Variante des Provirus geeignet, infektiöse HI-Viren zu bilden. Eine hohe Fehleranfälligkeit des Integrationsprozesse führt dazu, dass mehr als 97% der integrierten Virusgenome als „defekt“ betrachtet werden können.

Für die korrekte Abschätzung des tatsächlichen HIV-Reservoirs der Patienten ist daher eine Unterscheidung zwischen intakten und defekten Proviren notwendig. Hierfür sind neue, hoch sensitive molekularbiologische Methoden notwendig, die auch geringste Mengen proviraler DNA erkennen und unterscheiden können. Eine solche Methode ist die digitale PCR (dPCR), für die zudem ein spezieller PCR-Thermocycler erforderlich ist.

Innerhalb dieses Projektes wird evaluiert, ob die dPCR geeignet ist das intakte HIV-Reservoir von Patienten unter retroviraler Therapie über die Zeit zu bestimmen und eine Prognose für den weiteren Erfolg der Therapie zu geben (das sogenannte Intact Proviral DNA Assay (IPDA)). Dabei soll das IPDA erstmals auf einem neu auf den Markt gebrachten dPCR-Thermocycler etabliert und optimiert werden und die Methode in die klinische Routine-Untersuchung von Patienten integriert werden.

Beladung eines Probenträgers mit Patientenproben für die digitale PCR. Es können gleichzeitig 96 Proben gemessen werden, die Probenflüssigkeit wird auf 6500 Nanoporen verteilt.