A novel approach to limit BK virus propagation during immunosuppressive therapy following kidney transplantation

Ontwikkelen van een nieuw concept om de productie van een BKV-sleuteleiwit, dat noodzakelijk is bij de vorming van nieuwe BKV-deeltjes, te remmen. De benadering gebruiken als basis voor een nieuwe therapie om BKV-infecties te bestrijden. Uiteindelijk het risico op BKV geassocieerde nefropathie en transplantaatfalen verkleinen.

Niertransplantatie is de best denkbare behandeling voor patiënten met nierfalen, maar het gebruik van zware afweeronderdrukkende medicijnen is nodig om het risico op afstoting van de nier te verkleinen. Een nadeel van deze succesvolle afweeronderdrukkende medicijnen is een verhoogd risico op infecties, waaronder infectie met het BK virus (BKV). BKV geassocieerde nefropathie veroorzaakt in het eerste jaar na transplantatie bij 1-10% van de niertransplantatiepatiënten ernstige beschadiging van de nier. Er bestaat geen effectieve behandeling tegen BKV. De enige oplossing is het continu monitoren van de nierfunctie en BKV in het bloed. Als de situatie verslechtert kan het tijdig verlagen van de dosis afweeronderdrukkende medicijnen ervoor zorgen dat het afweersysteem van de patiënt beter in staat is om het virus te bestrijden. Deze strategie leidt echter vaak tot onherstelbaar verlies van de nierfunctie of afstoting van de nier.

In dit project werken onderzoekers vanuit verschillende disciplines samen om een innovatieve therapie voor BKV-infecties te ontwikkelen die kan worden toegepast zonder de dosis afweeronderdrukkende medicijnen te verlagen. De hypothese is dat bepaalde chemische moleculen de cellulaire activiteit van een belangrijk BKV sleuteleiwit kunnen remmen. Het middel wordt toegediend en komt via het bloed in de epitheelcellen van de nierbuisjes terecht. Dit is de plaats waar het BKV de nier infecteert. Mogelijk kan de nieuwe therapie complexe methoden voor celspecifieke toediening overbodig maken. In laboratoriumexperimenten zullen de onderzoekers de effectiviteit van dit nieuwe concept onderzoeken en mogelijk een optimaal molecuul identificeren. Op termijn kan deze kennis de basis vormen van een nieuwe therapie om BKV-infecties te bestrijden.

Vraagstelling:
1.Bepalen van de genetische kenmerken van de regio van het BKV-sleuteleiwit dat betrokken is bij de vorming van nieuwe BKV-deeltjes (urine van BKV-positieve patiënten).
2.Ontwikkelen van moleculen die aangrijpen op de regio zoals gedefinieerd in doelstelling 1.
3.Identificeren van een optimaal molecuul uit de moleculen die ontwikkeld zijn in doelstelling 2 om de vorming van nieuwe BKV-deeltjes te verminderen.
4.Screenen van een kandidaat molecuul in een modelsysteem.

De onderzoekers hebben de genetische kenmerken van een bepaalde regio van het BKV-sleuteleiwit onderzocht. Deze regio is betrokken bij de vorming van nieuwe BKV-deeltjes. De sequenties van alle subtypes leken erg op elkaar. Dit maakte het mogelijk om 'one size fits all' kandidaat AON's (in vivo - applicable RNA antisense oligonucleotides) te ontwikkelen, die ingrijpt op alle subtypes van het BKV-virus. AON's zijn korte stukjes RNA die de genexpressie van een specifieke eiwitten kan blokkeren. In dit geval specifieke BKV-sleutel eiwitten betrokken bij de vorming van nieuwe BKV-deeltjes.

Deze AON's zijn vervolgens getest in vitro getest in menselijke nierbuiscellen welke geïnfecteerd waren met het BKV-virus. Hieruit bleek dat de opname van de AON's de levenscyclus van het virus ernstig verstoorde. De hoofd kandidaat AON resulteerde in afname van 50% van Large T antigen mRNA en in een 65% afname van het VP1 mRNA. Deze mRNA's zijn de blauwdrukken voor eiwitten nodig voor de vorming van nieuwe BKV-deeltjes. Een afname in deze eiwitten leidde tot een afname van ongeveer 55% van de virus levels in de celculturen bleek het gevolg van de behandeling met de kandidaat AON.

Deze bevindingen van dit project hebben geleid tot een patent op het gebruik van AONs om polyomavirussen (waaronder BKV) te verwijderen. Vervolgstudies moeten leiden tot een de ontwikkeling van een nieuwe en veilige therapie tegen BKV-virus infecties welke te gebruiken is naast de afweeronderdrukkende behandeling. In de toekomst kan dit betekenen dat de dosis afweeronderdrukkende medicijnen niet meer verlaagt hoeft te worden bij een BKV-virus infectie, zodat het risico op een verlies van nierfunctie en afstoting van een donornier verkleint wordt.

Soort: Cellijnen; fundamenteel, niet-toegepast, niet-klinisch
Onderwerp: BK virus, chemische moleculen, afweeronderdrukking, transplantatie