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Mechanismen der Pathogenese von SARS-CoV-2 Infektionen

Yannick Stahl – Hector Fellow Ralf Bartenschlager

SARS-CoV-2 hat eine Pandemie ausgelöst und ist für mehr als 18 Millionen Infektionen verantwortlich. Es wird vermutet, dass COVID-19 das Ergebnis des Absterbens infizierter Zellen und einer exzessiven Aktivierung des Immunsystems ist. Um Zelltypen und Signalwege zu identifizieren, die zur Pathogenese oder viralen Replikation beitragen, werde ich Transkriptomanalysen und funktionelle Untersuchungen ausgewählter Gene vornehmen. Diese Arbeit könnte zu der Entwicklung neuer Therapien beitragen.

Das schweres akutes respiratorisches Syndrom-Coronavirus-2 (SARS-CoV-2) hat eine Pandemie ausgelöst und ist für mehr als 18 Millionen Infektionen verantwortlich. Zurzeit wird angenommen, dass die Coronavirus-Krankheit-2019 (COVID-19) das Ergebnis der Tötung infizierter Zellen und der exzessiven Aktivierung der Cytokinantwort ist. Bisher ist nicht bekannt welche Signalwege in die Cytolyse involviert sind, welche Cytokine aktiviert werden und welche Zellen im Patienten infiziert und aktiviert werden.

Ich werde Transkriptomanalysen von infizierten Zellen nutzen um Veränderungen durch die Infektion aufzuklären und so neurologische Manifestationen, die in COVID-19 Patienten beobachtet wurden, und den Einfluss des Virus auf die Zellen des Immunsystems zu erklären. Um den zellulären Tropismus und die Aktivierung der Cytokinantwort in den Zellpopulationen zu erforschen, die an der Pathogenese von COVID-19 beteiligt sein könnten, werde ich eine Einzelzell RNA Sequenzierung von infizierten Präzisionssektionen von Mäuselungen, die transgen für den Rezeptor von SARS-CoV-2 sind, und an der bronchoalveolären Lavage von COVID-19 Patienten vornehmen. Darüber hinaus werden gezielte Screenings durchgeführt werden. Relevante Signalwege werden im nächsten Schritt gezielt mechanistisch durch immunologische, virologische, zellbiologische und biochemische Methoden untersucht. Die Signalwege könnten somit für die Identifizierung von Zielen für Therapeutika oder für Biomarker genutzt werden.