Molekulare Virologie

Molekulare Virologie

18_pic_untersuchungDer direkte Nachweis von kardiotropen Viren im Myokard erfolgt durch nested-PCR. Hierfür wird die DNA und RNA individuell aus unterschiedlichen Biopsien oder peripheren Blutzellen isoliert. Virus-positive Patientenproben werden im Anschluss sequenziert und die Viruslast (Virusgenome pro Gewebe) mit der quantitativen PCR bestimmt.

Echtzeit-Quantifizierung aller Virusgenome mit Real-Time-QPCR (TaqMan, Fa. Applied Biosystems) zur Bestimmung der Viruslast in myokardialem Gewebe und zum Monitoring antiviraler Therapie. Je nach Virustyp und Menge viraler Kopien im Myokard oder Blut des Patienten ist eine differentielle Behandlung möglich.

Die Sequenzierung der Virusfragmente erfolgt zur Qualitätskontrolle, Subtyp-Bestimmung (ADV, Coxsackie, HHV6, PVB19) und Erkennung diverser Varianten. Dies kann später für eine subtyp-spezifische Therapie der viral induzierten Kardiomyopathie genutzt werden.

Angebotene Virusuntersuchungen

  • Adenovirus
  • Coxsackie Virus
  • Epstein-Barr Virus
  • Erythrovirus (Parvovirus B19, Genotyp2 (LaLi), Genotyp3 (V9))
  • Herpes Simplex Virus 1 / 2
  • Humanes Herpesvirus 6
  • Humanes Cytomegalovirus
  • Influenza A und B

Gründe für eine Überweisung

  • Molekulare Bestätigung einer Virusinfektion
  • Subtyp-spezifische Behandlung der Infektionen
  • Monitoring von therapierten oder Transplantationspatienten

GOÄ-Kennziffern

Isolierung von humanen Nukleinsäuren: 3920
Amplifikation humaner Nukleinsäuren mit PCR: 3922
Enzymatische Transkription von RNA mittels Reverser Transkriptase: 4782
Amplifikation viraler Nukleinsäuren mit nested-PCR: 4784
Identifizierung viraler Nukleinsäurefragmente durch Sondenhybridisierung, je Sonde: 4785

 

Molekulare Diagnostik von HHV6 Infektionen

Das IKDT Institut Kardiale Diagnostik  und Therapie GmbH  in Berlin, Deutschland, ist eines der wenigen Laboratorien in Europa und weltweit, welche die Bestimmung von Humanem Herpesvirus-6 (HHV6) in menschlichem Gewebe und in Vollblut durch die quantitative PCR (QPCR) als Routinediagnostik anbietet. Das Portfolio beinhaltet sowohl die Messung der HHV6 DNA Viruslast, als auch die  Bestimmung der transkriptionellen Aktivität des Virus durch Messung der viralen RNA nach Reverse-Transkription (RT) in cDNA.

Diese Untersuchungen werden für den  molekularen Nachweis einer frischen HHV6-Infektion, der Bestimmung von chromosomal integriertem HHV6 (ciHHV6) und viral-induzierte Myokarditiden angeboten und können für mehrere mit diesem Virus assoziierten Erkrankungen wie Drei-Tage-Fieber, Enzephalitiden, Krampfanfälle oder das chronisches Ermüdungssyndrom ( Chronic Fatigue Syndrom, CFS) sinnvoll sein. Die Bestimmungen können im Vollblut oder in menschlichem Gewebe durchgeführt werden.

Was ist das Humane Herpesvirus 6 (HHV6)?

Das Humane Herpesvirus Typ 6 (HHV6) ist ein humanpathogenes Herpesvirus aus der Unterfamilie der Betaherpesviren. HHV6 ist der Sammelbegriff für die beiden Subtypen A und B, für welche über 90% der Erwachsenen seropositiv sind. Die Primärinfektion tritt meist im Kindesalter zwischen 6 Monaten und 3 Jahren auf.

Wenig ist bekannt über die Primärinfektion mit Subtyp  A und damit assoziierte Erkrankungen. Der Subtyp 6B (HHV6B) ist der Verursacher des Drei-Tage-Fiebers (Roseola infantum, „Sechste Krankheit“), einer Erkrankung, die vorwiegend im Säuglings- oder frühen Kindesalter auftritt.

Nach der Primärinfektion wird das HHV6 meist nicht vollständig eliminiert und verbleibt wie andere Herpesviren (CMV, EBV, HHV7, HHV8) auch als latentes Virus über lange Zeit oder lebenslang  im Organismus. HHV6 gilt als  immunsuppressives und neurotropes Virus, welches Enzephalitiden und Krampfanfälle hervorrufen kann. Im Allgemeinen verursacht das Virus nach der Infektion keine klinischen Probleme. Es kann aber bei schwachem Immunsystem, wie in AIDS-Patienten, oder durch  Immunsuppression  nach Transplantationen reaktiviert werden, so dass pathologisch erhöhte Viruswerte auftreten können.

Diese immunsuppressiven Zustände können auch durch andere Krankheitserreger (Viren, Bakterien) oder Entzündungsprozesse induziert werden. Somit kann eine subklinische HHV6-Infektion auftreten, welche verantwortlich sein könnte für Dysfunktionen des ZNS oder anderer Organe. Neuere Untersuchungen lassen vermuten, dass HHV6 wie andere Herpesviren für  die Ausprägung chronischer, neurologischer Zustände wie Multiple Sklerose (MS), bestimmte Epilepsie-Formen und das sogenannte chronische Ermüdungssyndrom  (CFS) verantwortlich sind.

Virologische Untersuchungen von Herzmuskelbiopsien zeigen eine Präsenz von HHV6 in bis zu 20% der untersuchten Patienten, wobei auch hier der Subtyp B dominiert. Es ist damit, nach den Erythroviren, der häufigste nachgewiesene Erreger  in Herzmuskelproben und gilt somit als kardiotropes Virus.

Was ist chromosomal integriertes HHV6 (ciHHV6)?

Der Einbau des kompletten HHV6-Genoms in ein Wirtszell-Chromosom wird als chromosomal integriertes HHV6 (ciHHV6) bezeichnet .  Hierbei gilt die  Telomer-Region der Chromosomen als bevorzugter, aber nicht einziger Ort des Einbaus. Es gibt auch kein bestimmtes menschliches Chromosom , in welches HHV6 am häufigsten integriert.

Die Häufigkeit von ciHHV6 liegt bei unterschiedlichen Populationen zwischen 0.2 bis 0.8%, was bedeutet, dass von 1 Million Einwohner immerhin 80.000 Menschen ciHHV6 positiv wären.

Da HHV6 in das Keimzellen-Genom integriert, liegt es in jeder Körperzelle vor und wird bei jeder Zellteilung auf die Tochterzellen vererbt. Laut Vererbungsregeln wird es mit einer Häufigkeit von 50% auf die Kinder vererbt. Es kann auch durch Stammzell-  oder Organtransplantationen  von ciHHV6-positiven Spendern auf  negative Empfänger überragen werden. Obwohl es dazu keine belastbaren Studien gibt, sollten Stammzell-Präparationen vor der Transplantation auf das Vorliegen von ciHHV6 getestet werden.

Wie sollte man die unterschiedlichen HHV6-Infektionen diagnostizieren?

Der serologische Virusnachweis über  Virus-IgM und Virus-IgG ist nur für Kleinkinder und bei Primärinfektionen sinnvoll, da über 90% der Erwachsenen bereits Kontakt mit dem Virus hatten. Selbst bei ciHHV6, welches im weitesten Sinne als permanente Virusinfektion gelten könnte, ist der serologische Nachweis nicht zielführend.

Bei einer akuten Infektion lässt sich die Virus-DNA  im peripheren Blut oder dem entsprechendem Gewebe  mittels qualitativer Polymerase-Kettenreaktion (PCR) nachweisen. Genauer ist die Messung der Viruslast  mit quantitativer PCR (QPCR). Während der akuten Phase treten deutlich erhöhte Werte auf, die nach einigen Tagen wieder abfallen sollten.

Aufgrund des Einbaus des Virusgenoms in die genomische DNA liegen bei Patienten mit ciHHV6 Viruslasten oberhalb von 300.000 Kopien/ml Blut (oder 50.000 Kopien/micro;g  isolierte genomische  DNA – IKDT-Methode) vor. Allerdings muss hier die Messung der Kopienzahl nicht im Serum, sondern in den isolierten Blutzellen erfolgen. Die einfachste Bestätigung von ciHHV6 liegt in der wiederholten Messung der stark erhöhten Viruslast nach einem Zeitraum von 1 Monat, solange nicht eine andere, immunsuppressive Grunderkrankung vorliegt.

Zur Bestimmung einer  transkriptionell aktiven Virusinfektion muss die Menge viraler RNA mit QPCR nach RT-Reaktion gemessen werden. Diese Methode kann zum Monitoring einer chronischen HHV6-Infektion, z.B. auch bei ciHHV6, genutzt werden.

Da HHV6 im Verdacht steht, für einige neurologische Erkrankungen wie auch für das chronische Ermüdungssyndrom (Chronic Fatigue Syndrom,CFS) mitverantwortlich zu sein, könnte  eine Bestimmung  des Virus zusammen mit anderen Herpesviren (CMV, EBV) im peripheren Blut von diesen Patienten sinnvoll sein. Allerdings gibt es für diese Theorie noch keine belastbaren Daten oder Studien.

Welche Therapiemöglichkeiten  für eine HHV6-Infektion gibt es?

Impfstoffe gegen HHV6 stehen bisher nicht zur Verfügung und könnten dann möglicherweise nur bei Kleinkinder durchgeführt werden. Es gibt auch keine offiziell zugelassenen Medikamente für die Behandlung von   HHV6-Infektionen. Aber für die Therapie des nahe verwandten Cytomegalievirus (CMV) sind Ganciclovir, Forscanet und Cidofovir als Therapeutika insbesondere für Transplantationspatienten zugelassen.

Bei  schwerwiegenden neurologischen Komplikationen (z. B. Enzephalitis, Status epilepticus) oder ciHHV6 sollten die Ärzte  über eine antivirale Therapie mit Ganciclovir oder Foscarnet nachdenken, welche für Cytomegalievirus-Infektionen von Patienten nach Organtransplantationspatienten bereits erfolgreich angewandt wird. Es liegen hierzu noch keine belastbaren  klinischen Studien vor, aber erste Pilotversuche mit Ganciclovir  für die Behandlung von Infektionen des ZNS oder für ciHHV6-Patienten mit Herzproblemen laufen mit positiven Ergebnissen.

Ein internationales Konsortium von Experten auf dem Gebiet der HHV6-Infektionen und für ciHHV6 hat in Form eines Fragen-Antwort-Katalogs eine Informationsbroschüre für Ärzte erstellt, welche demnächst publiziert wird.

Das IKDT baut derzeit in Zusammenarbeit der HHV-6 Foundation, Santa Barbara, USA eine Biobank mit Proben von Patienten mit ciHHV6 in Europa auf.

HHV6-Diagnostik im IKDT

  • Bestimmung von HHV6 mit nested-PCR
  • Subtypbestimmung durch Direktsequenzierung
  • Messung der HHV6 DNA-Viruslast in Vollblut oder Gewebeproben (Herzmuskelbiopsien) mit QPCR
  • Bestimmung der transkriptionellen Aktivität des HHV6  zum Therapiemonitoring mit RT-QPCR
  • Bestimmung von chromosomal integriertem HHV6 (ciHHV6)
  • Biobank für Proben von Patienten mit ciHHV6
  • Überprüfung von Stammzellen oder Spenderorganen auf ciHHV6
  • Blutuntersuchungen bei Patienten mit Verdacht auf HHV6-assoziierte Erkrankungen (Drei-Tage-Fieber, Enzephalitiden, Status epilepticus, CFS)
  • Weiterführende Untersuchung Ihrer Forschungsproben (Genexpression, microRNA)

Weiterführende Informationen

  • Für jegliche Rückfragen bezüglich unserer HHV6-Diagnostik kontaktieren Sie uns jederzeit: E-Mail: info@ikdt.de
  • Ausführliche Informationen zu HHV6 finden Sie auch auf der Webseite der HHV6 Foundation: www.HHV-6foundation.org