Ein luziferasefluoreszierendes Reporter-Influenzavirus zur Live-Bildgebung und Quantifizierung von Virusinfektionen

Influenza-A-Viren (IAVs) verursachen Erkrankungen der menschlichen Atemwege, die mit erheblichen gesundheitlichen und wirtschaftlichen Folgen verbunden sind. Wie bei anderen Viren erfordert das Studium von IAV die Verwendung mühsamer sekundärer Ansätze, um das Vorhandensein des Virus in infizierten Zellen und/oder in Tiermodellen der Infektion zu erkennen. Diese Einschränkung wurde vor kurzem mit der Erzeugung von rekombinanten IAVs umgangen, die leicht rückverfolgbare fluoreszierende oder biolumineszierende (Luciferase) Reporterproteine exdrücken. Jedoch, Forscher wurden gezwungen, fluoreszierende oder luziferase Reporter Gene aufgrund der begrenzten Kapazität des IAV-Genoms für die Einbeziehung fremder Sequenzen zu wählen. Um diese Einschränkung zu überwinden, haben wir einen rekombinanten Replikations-kompetenten Bi-Reporter IAV (BIRFLU) generiert, der sowohl ein fluoreszierendes als auch ein luziferase Reporter-Gen stabil ausdrückt, um IAV-Infektionen in vitro und in vivo leicht zu verfolgen. Zu diesem Zweck wurden die viralen nichtstrukturellen (NS) und Hemagglutinin (HA) viralen Segmente der Influenza A/Puerto Rico/8/34 H1N1 (PR8) modifiziert, um die fluoreszierende Venus bzw. die biolumineszierenden Nanoluzluc-Luziferase-Proteine zu kodieren. Hier beschreiben wir die Verwendung von BIRFLU in einem Mausmodell der IAV-Infektion und den Nachweis beider Reportergene mittels eines In-vivo-Bildgebungssystems. Insbesondere haben wir eine gute Korrelation zwischen den Ausdrücken von Reportern und der Virusreplikation beobachtet. Die Kombination modernster Techniken in der Molekularbiologie, Tierforschung und Bildgebungstechnologien bietet Forschern die einzigartige Möglichkeit, dieses Tool für die Grippeforschung zu nutzen, einschließlich der Untersuchung von Virus-Host-Wechselwirkungen und Virusinfektionen. Wichtig ist, dass die Möglichkeit, das virale Genom genetisch zu verändern, um zwei fremde Gene aus verschiedenen virusischen Segmenten auszudrücken, Möglichkeiten eröffnet, diesen Ansatz für folgende Möglichkeiten zu nutzen: (i) die Entwicklung neuartiger IAV-Impfstoffe, (ii) die Erzeugung rekombinanter IAVs, die kann als Impfstoffvektor für die Behandlung anderer infektionen menschlicher Erreger verwendet werden.