Einzelprojekt

COVKOP - Untersuchungen von molekularen SARS-CoV-2-Wirt-Interaktionen mit gezielten Knockouts und Pulldowns

Förderkennzeichen: 01KI20393
Fördersumme: 80.699 EUR
Förderzeitraum: 2020 - 2021
Projektleitung: Prof. Dr. Nikolaus Rajewsky
Adresse: Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC)
Robert-Rössle-Str. 10
13125 Berlin

Erst kürzlich konnten fundamentale Entdeckungen über den Einfluss von SARS-CoV-2 auf die Genexpression des humanen Wirts gemacht werden. In Zusammenarbeit mit den Arbeitsgruppen von Christian Drosten und Markus Landthaler konnte eine small RNA-Sequenzierung an SARS-CoV-2-infizierten Epithelzellen, und eine Gesamt-RNA-Sequenzierung durchgeführt werden, um die Genexpression im zeitlichen Verlauf zu untersuchen. Dabei wurde festgestellt, dass die microRNA miR-155 und vault RNAs kurz nach der Infektion signifikant hochreguliert und scheinbar neuartige zirkuläre RNAs herunterreguliert werden. Zudem wurden durch die Charakterisierung der Wirtsreaktion hunderte von Kandidatengenen identifiziert, die bei der Virusinfektion eine Rolle spielen könnten. Insbesondere wurde die Interferon- und heatshock-Antwort im Detail charakterisiert. In diesem Projekt wird an diese Ergebnisse angeknüpft, indem Knockouts von Kandidatengenen in Epithelzelllinien generiert werden, die die SARS-CoV-2-Replikation begünstigen, um zu untersuchen, wie signifikant dysregulierte Gene den viralen Lebenszyklus beeinflussen. Hierbei werden vor allem Kandidaten mit unmittelbarem therapeutischem Potenzial priorisiert, wie miR-155, vault RNAs, und PD-L1, da sich diese relativ simpel mit Antisense-Oligonukleotiden bzw. klinisch zugelassenen Antikörpern blockieren lassen. Zusätzlich ist geplant identische Knockouts in humanen induzierten pluripotenten Stammzellen zu generieren, die für die Entwicklung von humanen komplexen Organoiden verwendet werden sollen. Unabhängig davon werden in der RNA-Pulldown-Technologie die Spezifität des einzelsträngigen viralen nsp9-RNA-Bindungsproteins untersucht und wie die virale RNA mit Wirts-RNA und Proteinfaktoren interagieren. All diese Untersuchungen werden schließlich zu einem tieferen Verständnis des viralen Lebenszyklus und zur Findung neuer Ziele für pharmazeutische Interventionen beitragen.