Prävalenzen der humanen endogenen Retroviren K113 und K115 bei Patienten mit akuter/chronischer Leukämie

Abstract

Durch Integration von Retroviren in Keimbahnzellen und die darauf folgende vertikale Weiter-gabe dieser viralen Sequenzen vor Millionen von Jahren kam es dazu, dass heute bis zu acht Pro-zent des menschlichen Genoms aus endogenen retroviralen Sequenzen besteht. Durch die Se-quenzierung und Analyse des menschlichen Genoms konnten viele dieser viralen Elemente ver-schiedenen Klassen zugeordnet werden. Unter ihnen nimmt die HERV-K-Familie eine besondere Rolle ein. Zum einen werden einige ihrer Mitglieder in RNA transkribiert und Proteine transla-tiert oder sind sogar zur Bildung von Virus-Proteinen in der Lage. Zum anderen zeigte sich, dass sie an der Entstehung von Keimbahntumoren beteiligt sind. Von besonderem Interesse sind die phylogenetisch jungen HERV-K113 und HERV-K115. Ihre Integration in die menschliche Keimbahn fand vermutlich in einem Zeitraum vor 100.000 bis 500.000 Jahren statt. Ebenso sprechen vollständige offene Leserahmen für alle viralen Gene und eine erhaltene Präintegrati-onsstelle für ein phylogenetisch junges Alter und für die Möglichkeit funktionelle Proteine bilden zu können. Mittels Polymerasekettenreaktion wurde in dieser Arbeit die Häufigkeit von HERV-K113 und HERV-K115 bei 193 leukämieerkrankten Patienten untersucht. Für HERV-K113 zeigte sich eine Prävalenz von 7,8 Prozent und für HERV-K115 eine Prävalenz von 13,5 Prozent. Verglichen mit der Kontrollgruppe aus einer vorangegangenen Mamma-Karzinom-Studie ließ sich hier statistisch kein signifikanter Unterschied nachweisen. Somit erscheint auch eine mögliche Pathogenität dieser beiden Viren hinsichtlich der untersuchten Leukämien un-wahrscheinlich. Ein weiteres Ziel dieser Arbeit war es, eine quantitative Real-Time-PCR für HERV-K113 und HERV-K115 zu entwickeln. Die im Rahmen dieser Arbeit entwickelten qPCRs lassen sich für Chimärismusuntersuchungen nach allogener Stammzell- oder Knochenmarkstransplantation nut-zen, falls der Empfänger Träger eines der beiden HERV-K und der Spender dafür negativ ist.

About 8% of the human genome derived from endogenous retroviruses because of the integration of retroviruses into the gremline millions of years ago and the subsequent vertical inheritance of these sequences. By analyzing the human genome, many of these retrovirus elements could be categorized into different classes. Among these the HERV family plays an outstanding role. HERV derived transcripts and proteins as well as viral particles were discovered and they seem to cause germ cell tumors, too. Especially interesting are the phylogenetic young HERV- K113 and K115. Their integration into the human genome probably occurred around 100.000- 500.000 years ago. The open reading frames of the viral genes and the preintegrationside indicate a recent integration, too, and speak for the possibility to produce functional proteins as well. Through Polymerase-Chain-Reaction the prevalence of HERV-K113 und HERV-K115 was examined in 193 patients with leukemic disease (HERV-K113 7,8%; HERV-K 115 13,5%). Compared to the healthy control group no statistically significant difference was found. Another goal of this investigation was to develop a quantitative REAL-TIME- PCR for HERV- K113/115. These qPCR can be used for the analysis of chimerism after allogeneic hematopoietic cell transplantation in case the recipient has one of the viral sequences and the donator has not.