Unsere Forschung
Herpesviren sind sehr komplex aufgebaute Viren. Wir beginnen gerade erst zu verstehen, wie genau diese Erreger unser Immunsystem manipulieren, um chronische Infektionen zu etablieren. Um neue Therapien und Impfstoffe entwickeln zu können, ist es jedoch erforderlich, das Zusammenspiel von Herpesviren und ihrem Wirt genau nachzuvollziehen.
Die Forschergruppe "Virologie und angeborene Immunität" geht der Frage nach, wie Herpesviren von der angeborenen Immunabwehr erkannt werden. Außerdem erforscht sie, wie es diesen Viren gelingt, so erfolgreich lebenslange Infektionen etablieren können. Die Frage, wie Herpesviren die Verteidigungslinien unseres angeborenen Immunsystems umgehen bzw. abschwächen, spielt dabei eine zentrale Rolle – dies ist eine zwingende Voraussetzung für die erfolgreiche Etablierung einer lebenslangen Infektion.
Grundlage für neue Therapien gegen Manipulation des Immunsystems
Herpesviren haben sich durch die Jahrmillionen der Koevolution mit ihrem Wirt perfekt an diesen angepasst. Sie wissen genau, welche Schalter des Immunsystems umgelegt werden müssen, um die Immunantwort abzuschwächen oder sie sogar zu Gunsten des Virus einzusetzen. Die Mechanismen, mit denen Herpesviren unser Immunsystem manipulieren, werden in Projekten der Forschergruppe "Virologie und angeborene Immunität" herausgearbeitet. Ein Ziel der Forschergruppe ist es, neue virale Proteine zu identifizieren, die direkt an der Manipulation der Immunabwehr beteiligt sind. Diese Proteine stellen potentielle Angriffspunkte für die Entwicklung neuer antiviraler Therapien dar. Ein weiterer wichtiger Schwerpunkt ist die Erforschung der Funktionsweise von Interferon-Stimulierten Genprodukten, die unmittelbar nach Viruseintritt produziert werden und eine essentielle Rolle bei der Bekämpfung herpesviraler Infektionen einnehmen.
Im Mittelpunkt: Die Herpesviren CMV und KSHV
Im Fokus stehen bei den Forschungsarbeiten der Gruppe "Virologie und angeborene Immunität" zwei Mitglieder der Herpesvirus-Familie: Das Humane Herpesvirus 5, auch Cytomegalievirus (CMV) genannt, und das Humane Herpesvirus 8, das auch als Kaposi Sarkom assoziiertes Herpesvirus (KSHV) bezeichnet wird.
CMV ist ein sehr weit verbreitetes Herpesvirus – die Hälfte der europäischen Bevölkerung ist damit infiziert. In den meisten Fällen verläuft eine CMV-Infektion asymptomatisch. Aber in Patienten mit geschwächtem Immunsystem, wie zum Beispiel bei HIV/AIDS-Patienten oder Transplantationspatienten, kann eine CMV-Infektion schwerwiegende Komplikationen verursachen.
Hinzu kommt – und diese Tatsache ist den meisten Menschen nicht bewusst – dass CMV die häufigste virale Ursache für im Mutterleib erworbene Geburtsschäden darstellt. Die CMV-Infektion während der Schwangerschaft ist die häufigste Ursache für nicht genetisch begründete Taubheit bei Kindern. Weitere Symptome dieser Kinder können geistige Behinderungen oder Sehschäden sein.
Bislang gibt es keinen Impfstoff gegen CMV und nur eine begrenzte Auswahl an antiviralen Medikamenten.
KSHV wurde im Jahr 1994 identifiziert. Mittlerweile ist wissenschaftlich eindeutig belegt, dass KSHV die Ursache von drei verschiedenen Krebsarten darstellt:
- einem Krebs der Blutgefäße, dem sogenannten Kaposi Sarkom,
- einem Lymphom (ein Krebs der weißen Blutzellen) mit dem Namen Primäres Effusionslymphom, und
- einigen Formen von Lymphknotenvergrößerungen, genannt Castlemannsche Krankheit.
Das Ziel unserer Forschungsarbeiten ist es, neue Einblicke in das Zusammenspiel zwischen den Herpesviren CMV und KSHV und ihrem Wirt zu erhalten, und somit neue Angriffspunkte für gezielte und innovative Therapieansätze zu identifizieren.
Unsere Forschung
Herpesviren sind sehr komplex aufgebaute Viren. Wir beginnen gerade erst zu verstehen, wie genau diese Erreger unser Immunsystem manipulieren, um chronische Infektionen zu etablieren. Um neue Therapien und Impfstoffe entwickeln zu können, ist es jedoch erforderlich, das Zusammenspiel von Herpesviren und ihrem Wirt genau nachzuvollziehen.
Die Forschergruppe "Virologie und angeborene Immunität" geht der Frage nach, wie Herpesviren von der angeborenen Immunabwehr erkannt werden. Außerdem erforscht sie, wie es diesen Viren gelingt, so erfolgreich lebenslange Infektionen etablieren können. Die Frage, wie Herpesviren die Verteidigungslinien unseres angeborenen Immunsystems umgehen bzw. abschwächen, spielt dabei eine zentrale Rolle – dies ist eine zwingende Voraussetzung für die erfolgreiche Etablierung einer lebenslangen Infektion.
Grundlage für neue Therapien gegen Manipulation des Immunsystems
Herpesviren haben sich durch die Jahrmillionen der Koevolution mit ihrem Wirt perfekt an diesen angepasst. Sie wissen genau, welche Schalter des Immunsystems umgelegt werden müssen, um die Immunantwort abzuschwächen oder sie sogar zu Gunsten des Virus einzusetzen. Die Mechanismen, mit denen Herpesviren unser Immunsystem manipulieren, werden in Projekten der Forschergruppe "Virologie und angeborene Immunität" herausgearbeitet. Ein Ziel der Forschergruppe ist es, neue virale Proteine zu identifizieren, die direkt an der Manipulation der Immunabwehr beteiligt sind. Diese Proteine stellen potentielle Angriffspunkte für die Entwicklung neuer antiviraler Therapien dar. Ein weiterer wichtiger Schwerpunkt ist die Erforschung der Funktionsweise von Interferon-Stimulierten Genprodukten, die unmittelbar nach Viruseintritt produziert werden und eine essentielle Rolle bei der Bekämpfung herpesviraler Infektionen einnehmen.
Im Mittelpunkt: Die Herpesviren CMV und KSHV
Im Fokus stehen bei den Forschungsarbeiten der Gruppe "Virologie und angeborene Immunität" zwei Mitglieder der Herpesvirus-Familie: Das Humane Herpesvirus 5, auch Cytomegalievirus (CMV) genannt, und das Humane Herpesvirus 8, das auch als Kaposi Sarkom assoziiertes Herpesvirus (KSHV) bezeichnet wird.
CMV ist ein sehr weit verbreitetes Herpesvirus – die Hälfte der europäischen Bevölkerung ist damit infiziert. In den meisten Fällen verläuft eine CMV-Infektion asymptomatisch. Aber in Patienten mit geschwächtem Immunsystem, wie zum Beispiel bei HIV/AIDS-Patienten oder Transplantationspatienten, kann eine CMV-Infektion schwerwiegende Komplikationen verursachen.
Hinzu kommt – und diese Tatsache ist den meisten Menschen nicht bewusst – dass CMV die häufigste virale Ursache für im Mutterleib erworbene Geburtsschäden darstellt. Die CMV-Infektion während der Schwangerschaft ist die häufigste Ursache für nicht genetisch begründete Taubheit bei Kindern. Weitere Symptome dieser Kinder können geistige Behinderungen oder Sehschäden sein.
Bislang gibt es keinen Impfstoff gegen CMV und nur eine begrenzte Auswahl an antiviralen Medikamenten.
KSHV wurde im Jahr 1994 identifiziert. Mittlerweile ist wissenschaftlich eindeutig belegt, dass KSHV die Ursache von drei verschiedenen Krebsarten darstellt:
- einem Krebs der Blutgefäße, dem sogenannten Kaposi Sarkom,
- einem Lymphom (ein Krebs der weißen Blutzellen) mit dem Namen Primäres Effusionslymphom, und
- einigen Formen von Lymphknotenvergrößerungen, genannt Castlemannsche Krankheit.
Das Ziel unserer Forschungsarbeiten ist es, neue Einblicke in das Zusammenspiel zwischen den Herpesviren CMV und KSHV und ihrem Wirt zu erhalten, und somit neue Angriffspunkte für gezielte und innovative Therapieansätze zu identifizieren.
Prof. Dr. Melanie Brinkmann
Melanie Brinkmann studierte Biologie an der Georg-August Universität Göttingen und der Humboldt Universität zu Berlin. Während ihrer Doktorarbeit am Institut für Virologie an der Medizinischen Hochschule Hannover studierte sie Herpesviren. Während ihrer Postdoktorandenzeit widmete sie sich der Studie von spezialisierten Rezeptoren des angeborenen Immunsystems, den Toll-like Rezeptoren. Diese Rezeptoren spielen eine wichtige Rolle bei der Erkennung und Bekämpfung von Herpesviren.
Nach ihrer vierjährigen Postdoktorandenzeit am Whitehead Institute for Biomedical Research, das dem Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge, USA, angegliedert ist, übernahm sie im Juli 2010 die Leitung der Nachwuchsgruppe “Virologie und angeborene Immunität“ am Helmholtz Zentrum für Infektionsforschung.
Melanie Brinkmann wurde mit dem Promotionspreis der Medizinischen Hochschule Hannover (2004), dem Robert-Koch-Postdoktoranden-Preis der Robert-Koch-Stiftung (2007), sowie 2016 dem Science Award der Gesellschaft für Signaltransduktion ausgezeichnet.
Von 2012 bis 2018 war Melanie Brinkmann Junior Professorin am Institut für Virologie der Medizinischen Hochschule Hannover. Seit Juli 2018 ist sie Professorin am Institut für Genetik an der Technischen Universität Braunschweig.
Team
Ausgewählte Publikationen
Günther T, Czech‐Sioli M, Indenbirken D, Robitaille A, Tenhaken P, Exner M, Ottinger M, Fischer N, Grundhoff A, Brinkmann MM.
SARS‐CoV‐2 outbreak investigation in a German meat processing plant
EMBO Mol Med. 2020. e13296 (DOI: 10.15252/emmm.202013296)
Stempel M, Chan B, Brinkmann MM.
Coevolution pays off: Herpesviruses have the license to escape the DNA sensing pathway.
Med Microbiol and Immunol. Aug 2019. 208: 495. (DOI: 10.1007/s00430-019-00582-0)
Stempel M, Chan B, Juranić Lisnić V, Krmpotić A, Hartung J, Paludan SR, Füllbrunn N, Lemmermann NA, Brinkmann MM.
The herpesviral antagonist m152 reveals differential activation of STING-dependent IRF and NF-κB signaling and STING's dual role during MCMV infection.
EMBO J. 2019 Jan 29. pii: e100983. [Epub ahead of print] (DOI: 10.15252/embj.2018100983)
Bussey KA, Lau U, Schumann S, Gallo A, Osbelt L, Stempel M, Arnold C, Wissing J, Gad HH, Hartmann R, Brune W, Jänsch L, Whitehouse A, Brinkmann MM.
The interferon-stimulated gene product oligoadenylate synthetase-like protein enhances replication of Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus (KSHV) and interacts with the KSHV ORF20 protein.
PLoS Pathog. 2018 Mar 2;14(3):e1006937. eCollection 2018 Mar. (DOI: 10.1371/journal.ppat.1006937)
Chan B, Gonçalves Magalhães V, Lemmermann NAW, Juranić Lisnić V, Stempel M, Bussey KA, Reimer E, Podlech J, Lienenklaus S, Reddehase MJ, Jonjić S, Brinkmann MM. (2017)
The murine cytomegalovirus M35 protein antagonizes type I IFN induction downstream of pattern recognition receptors by targeting NF-κB mediated transcription.
PLoS Pathog. 2017 May 25;13(5):e1006382. eCollection 2017 May. (DOI:10.1371/journal.ppat.1006382)
Eine vollständige Liste der Publikationen finden Sie hier.
International DEEP-DV Summer School
Weitere Informationen zu Deep-DV Projekten finden Sie hier.
InfectNET
Weitere Informationen zum Netzwerk Deutscher Infektionsforscherinnen finden Sie hier.