Etwa 300 Millionen Menschen weltweit sind mit dem Hepatitis-B-Virus (HBV) chronisch infiziert und tragen ein hohes Risiko, Leberzirrhose oder ein hepatozelluläres Karzinom zu entwickeln. Daher besteht dringender Bedarf an der Entwicklung von Therapien zur Heilung von HBV. Aufgrund der einzigartigen Replikationsstrategie des HB-Virus ist jedoch die in präklinischen und klinischen Studien unerlässliche Quantifizierung der viralen DNA in infizierten Leberzellen technisch schwierig und bisher nicht standardisiert. Ein von DZIF-Wissenschaftler:innen geleitetes internationales Forschungskonsortium hat nun Empfehlungen zur Optimierung, Kontrolle und Validierung von Messungen der viralen DNA entwickelt, die für die Bewertung therapeutischer Strategien in präklinischen und klinischen Studien von entscheidender Bedeutung sein könnten.

HBV ist ein DNA-Virus, das spezifisch menschliche Hepatozyten infiziert. Nach der Infektion wird das DNA-Genom des Virus mithilfe zellulärer Enzyme in eine kovalent geschlossene zirkuläre DNA (covalenty closed circular DNA – cccDNA) überführt, die durch Assoziation mit zellulären chromosomalen Proteinen stabile Minichromosomen innerhalb der Zellkerne bildet. In dieser Form dient die virale DNA dann als Vorlage für die Bildung neuer Viruspartikel. Eine wesentliche Einschränkung der präklinischen und klinischen HBV-Forschung ist das Fehlen standardisierter PCR-basierter Methoden für die spezifische Quantifizierung der als cccDNA-vorliegenden viralen DNA in HBV-infizierten Proben. Im Rahmen eines internationalen Konsortiums, das von der International Coalition to Eliminate HBV (ICE HBV) unterstützt wurde, arbeiteten DZIF-Wissenschaftler:innen am Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, der Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg und der Technischen Universität München gemeinsam mit der französischen Agence Nationale de Recherches sur le Sida et les Hépatites Virales (ANRS) und Wissenschaftler:innen von Gilead Sciences in den USA daran, Protokolle zu vergleichen und evidenzbasierte Standards für beste Verfahren zur Quantifizierung von cccDNA mittels PCR zu entwickeln.

„Beim Vergleich verschiedener Protokolle zur Quantifizierung von HBV-DNA in Gewebeproben stellten wir fest, dass die Koexistenz verschiedener Formen der viralen DNA sowie Bedingungen der Probenkonservierung und -behandlung die PCR-basierte Quantifizierung von cccDNA stark beeinflusst“, sagt die DZIF-Nachwuchswissenschaftlerin Dr. Lena Allweiss, die die Zusammenarbeit der sechs beteiligten Labore leitete. Aufgrund der Studienergebnisse entwickelte das Team auf den Probentyp abgestimmte methodische Empfehlungen für die Optimierung, Kontrolle und Validierung der quantitativen Messung von HBV cccDNA.

„Die Ergebnisse der Studie werden die präklinischen und klinischen Forschungsprogramme zur HBV-Heilung, die darauf abzielen, die Auswirkungen von Therapien auf das zelluläre Reservoir an HB-Viren zu bewerten, maßgeblich unterstützen,“ fasst Studienleiterin Prof. Maura Dandri, DZIF-Wissenschaftlerin am Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, die Ergebnisse der Studie zusammen.