Chronische Infektionen mit dem Hepatitis-E-Virus (HEV) stellen aufgrund eingeschränkter Therapiemöglichkeiten eine Herausforderung in der medizinischen Behandlung dar. Der genaue Entstehungsmechanismus hinter dem Übergang von einer akuten zu einer chronischen Infektion ist noch nicht bekannt. Das Ziel dieser Arbeit war es, Veränderungen im viralen Genom zu identifizieren, die möglicherweise die Entstehung einer chronischen Infektion begünstigen. Vorangegangene Arbeiten liefern bereits Hinweise, dass die hypervariable Region (HVR) des viralen Genoms und der Einbau von Genfragmenten (Insertionen) eine Rolle in dem Prozess der Chronifizierung spielen könnte. Daher wurde die HVR des viralen Genoms aus den Blutproben von 16 HEV-infizierten Patienten und Patientinnen isoliert und mittels „Next-Generation Sequencing“ untersucht, um genetische Veränderungen in Form von Insertionen zu identifizieren und deren Eigenschaften zu analysieren. Dabei handelte es sich um neun akut und sieben chronisch HEV-infizierte Patienten und Patientinnen. Acht Insertionen in der hypervariablen Region von drei chronisch HEV-infizierten und einem akut HEV-infizierten Patienten und Patientinnen konnten dabei nachgewiesen werden. Die Insertionen waren sowohl viralen als auch humanen Ursprungs. Es ließen sich Insertionen nachweisen, welche die höchste Sequenzübereinstimmung mit Fragmenten der humanen Gene Ahnak nucleoprotein, Ribosomales Protein L18 und Glutathione S–Transferase Alpha zeigten. Des Weiteren fielen bei der Untersuchung Deletionen in der HVR auf. Bei der weiteren Analyse der Sequenzen zeigten sich signifikante Unterschiede in der Aminosäurezusammensetzung der HEV-Varianten mit Insertionen oder Deletionen gegenüber Sequenzen ohne Insertionen oder Deletionen. Es zeigte sich zudem eine signifikante Erhöhung der potenziellen Stellen für posttranslationale Modifikationen wie Acetylierungen, Ubiquitinierungen und Methylierungen in Sequenzen mit Insertionen oder Deletionen in der HVR der HEV-Genome. Durch diese Eigenschaften könnten Insertionen und Deletionen einen entscheidenden Vorteil im Prozess der Chronifizierung der HEV-Infektion darstellen. Daher könnte die Untersuchung hinsichtlich dieser Veränderungen im viralen HEV-Genom in der Zukunft eine Identifizierung von Individuen mit einem erhöhten Risiko für einen schweren Verlauf ermöglichen oder einen Angriffspunkt einer zielgerichteten, individualisierten Therapie darstellen.
The treatment of chronic infections caused by the Hepatitis E virus (HEV) poses a challenge for the medical provider due to limited treatment options. The mechanism behind the progress from an acute to a chronic infection is still unclear. The aim of this study was to possibly identify changes in the viral genome fostering chronic infection. Previous work indicates that the hypervariable region (HVR) of the viral genome and the incorporation of gene fragments into the viral genome plays a role in the process of chronification. The HVR of the viral genome was isolated using blood samples of 16 acutely and chronically HEV-infected patients and analysed using Next-Generation Sequencing to identify genetic changes like insertions and analyse them regarding their characteristics. The study included nine acutely and seven chronically HEV-infected patients. Eight inserted gene fragments (insertions) in the hypervariable region of three chronically infected patients and one acutely infected patient were found. The insertions were of viral and human origin. The insertions of human origin derived from the human genes coding for Ahnak nucleoprotein, Ribosomal Protein L18 and Glutathione S–Transferase Alpha 1. In addition, deletions were found in the HVR. A significant change in the composition of amino acids of HEV variants with insertions and deletions compared to variants without insertions or deletions was detected. Observation revealed a significant increase in potential sites for post-translational modifications like acetylation, ubiquitination, and methylation for sequences with insertions or deletions compared to sequences without insertions or deletions in the HVR of the HEV-genome. These characteristics could represent a critical viral advantage in the process of chronification of an HEV-infection. The screening the viral HEV-genome regarding these viral changes could therefore be beneficial in the future to identify patients at an increased risk for a severe course of disease or could be a potential target for an individualized treatment approach.
