Retroviren : Uraltes menschliches Virus wiedererweckt

Französische Forscher haben ein fünf Millionen Jahre altes Virus wieder- erschaffen, von dem heute nur noch Überreste im menschlichen Genom existieren. Das "Jurrasic-Park-Experiment" könnte die Rolle von Retroviren bei Krebs erhellen.

Helen Pearson

Das Virus gehört zu den so genannten Retroviren, die Kopien ihres eigenen genetischen Materials in die menschliche DNA einfügen können. Vor vielen Millionen Jahren infizierten diese Viren möglicherweise Eizellen und Spermien unserer Vorfahren und fügten damit zahlreiche Kopien ihres genetischen Materials in unser Genom ein. Die Relikte dieser Kopien in der menschlichen DNA werden humane endogene Retroviren, kurz HERVs, genannt. Heute machen HERVs etwa acht Prozent unseres Erbmaterials aus. Doch in diesen Viruskopien haben sich inzwischen Mutationen angehäuft, wodurch sie weitgehend inaktiv geworden sind: Es wurde bislang keine Kopie gefunden, die sich immer noch selbstständig in neue, infektiöse Viruspartikel umwandeln könnte. Thierry Heidmann vom Gustav Roussy Institute in Villejuif und seine Kollegen haben nun jedoch einem dieser Retroviren zu neuem Leben verholfen. Sie nannten es "Phönix" - nach dem legendären Vogel, der aus seiner Asche wiedergeboren wird. "Ein altes Virus wiederzuerwecken, ist wie ein Jurrasic-Park-Experiment", sagt John Coffin, der sich an der Tufts University in Boston, Massachusetts mit Retroviren beschäftigt. "Es ist einfach nur cool."

Der Asche entstiegen

Das Team um Heidmann konzentrierte sich auf einen bestimmten Typ von Retroviren, der vor weniger als fünf Millionen Jahren menschliche Zellen infizierte und im Genom des modernen Menschen ein Vermächtnis von etwa dreißig Kopien von sich selbst hinterließ. Diese Duplikate veränderten sich mit der Zeit allesamt leicht, da sie unterschiedliche Mutationen erwarben. Indem sie diese verglichen, ermittelten die Forscher die Sequenz, die am wahrscheinlichsten der des Originalvirus entspricht, von dem sie einst kopiert wurden.

Ausgehend von der DNA zweier existierender HERVs, erzeugte das Team dann durch gezielte Eingriffe in die Sequenz eine Kopie des ursprünglichen Phönix. Dieses Duplikat schleusten sie in menschliche Zellen ein, um zu sehen, was es dort bewirken würde. Sie stellten fest, dass das rekonstruierte Virus in der Lage war, sich selbst zu kopieren und neue Viruspartikel zu produzieren. Diese Partikel konnten wiederum neue Zellen infizieren, ihre Gene kopieren und in das Zellgenom einfügen.

Die Studie legt nahe, dass Zellen durch einen solchen zyklischen Prozess zahlreiche Kopien dieser uralten Retroviren erhielten: Das Retrovirus stellte neue Viruspartikel her, die aus der Zelle austraten und wieder und wieder Eier und Spermien infizierten. Das könnte auch noch bis vor ein paar hunderttausend Jahren passiert sein.

Gefährliche Infektion

Das Team fand auch Hinweise dafür, dass einige der HERVs in unserem Erbgut immer noch infektiös sein könnten. Sie fügten Teile von drei HERVs zusammen - ein Prozess, der genau so auch spontan in einer Zelle ablaufen könnte - und fanden heraus, dass es auch auf diese Weise möglich war, infektiöse Viren zu produzieren. Das menschliche Genom könnte sogar bislang unentdeckte HERVs beherbergen, die von Natur aus infektiös sind, vermutet Heidmann.

Das uralte Virus könnte uns auch helfen, zu verstehen, ob und wie Retroviren zur Entstehung von Krebs beitragen, sagt Coffin. Forscher haben herausgefunden, dass die Zellen bestimmter Tumoren Proteine von Retroviren oder sogar ganze Viren enthalten - so als ob ein HERV reaktiviert worden wäre. Mithilfe dieses aktiven Virus wären sie in der Lage, zu testen, ob eine Infektion tatsächlich den Krankheitsverlauf beschleunigt.

Die Wiedererweckung eines uralten, infektiösen Virus könnte jedoch auch für Bedenken sorgen, wie Heidmann einräumt. Im vergangenen Jahr etwa war die Wiederbelebung des pandemischen Grippevirus von 1918 der Anlass für Befürchtungen, dass das Virus aus dem Labor entkommen könnte. Das von ihm untersuchte Retrovirus sei allerdings etwa tausendmal weniger infektiös als das berüchtigte Retrovirus HIV, betont Heidmann. Die Forscher konstruierten es zudem so, dass es sich lediglich einmal kopieren und somit nicht unkontrolliert vermehren kann. "Es ist nicht unmöglich, dass es sich doch als ein Krankheitserreger herausstellen könnte, aber ich denke, das ist sehr unwahrscheinlich", stimmt Coffin zu.

Dieser Artikel wurde erstmals am 30.10.2006 bei news@nature.com veröffentlicht. Übersetzung: Cornelia Dick-Pfaff, Wissenschaft aktuell. © 2006, Macmillan Publishers Ltd

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