Institut für Virologie

Schwerpunkte

• Diagnostische Schwerpunkte

  • Molekularbiologie
  • Serologie
  • Virologie

• Forschungsschwerpunkte

  • Immunbiologie von Herpesviren
  • Molekularbiologie von HIV
  • Klinische Virologie

Das Institut für Virologie widmet sich der Diagnostik, der Lehre und der Erforschung von Krankheiten, die durch Viren ausgelöst werden. Viren finden als Krankheitserreger bei Menschen, Tieren und Pflanzen immer häufiger große Aufmerksamkeit in den Medien. Dies liegt einerseits an dem Auftreten „neuer“ bedrohlicher Virusinfektionen (z.B. HIV, SARS, Vogelgrippe), andererseits aber an der zunehmenden Zahl von Patienten mit einem geschwächten Immunsystem, z.B. durch neuartige Therapieverfahren für bösartige Erkrankungen. Für diese Patienten stellen Virusinfektionen, die üblicherweise als harmlos gelten, eine lebensbedrohliche Gefahr dar.

Daneben gebietet heute die Biosicherheit sowohl in der Transplantationsmedizin als auch beim Einsatz moderner Zelltherapeutika (z.B. Stammzellen) eine gründliche Untersuchung der Spendermaterialien auf Viren, die für den Menschen eine ernst zu nehmende Gefahr darstellen können. Schließlich sind einige Viren ursächlich mit der Entstehung von Krebserkrankungen verbunden. Bei all diesen Aufgaben stützt sich die Virusdiagnostik auf moderne und hochempfindliche molekulare und serologische Methoden sowie die Anzüchtung von Viren mit Hilfe von Zellkulturen.

Viren haben aber nicht nur eine hervorgehobene Rolle als Krankheitserreger. Die Erforschung von Viren hat einen entscheidenden Einfluss auf die Entwicklung der modernen Molekular- und Zellbiologie genommen und zu grundlegenden Erkenntnissen in diesen Fächern geführt. Die Forschungsschwerpunkte des Instituts konzentrieren sich daher auf die Untersuchung der Wechselwirkung humaner Herpesviren und des humanen Immundefizienzvirus (HIV) mit der Wirtszelle bzw. dem Wirtsorganismus. Zusätzlich bilden Fragestellungen aus der klinischen Virologie einen thematischen Schwerpunkt des Instituts. Dabei arbeiten die Ärzte des Instituts mit den anderen Einrichtungen der Infektionsmedizin in Düsseldorf fachlich und konsiliarisch sehr eng zusammen.

Versorgung der Patienten

Schwerpunkt der klinisch-diagnostischen Virologie ist der zielgerichtete Einsatz direkter und indirekter Nachweisverfahren (so genannter serologischer Tests auf Basis der Patientenantikörper) bei Patienten mit Verdacht auf eine bestimmte Virusinfektion. Als Untersuchungsproben kommen dabei praktisch alle Körpergewebe und Körpermaterialien in Frage.

Neben den klassischen immunologisch/serologisch-diagnostischen Techniken und der Viruskultur wurde im Institut für Virologie ein umfangreiches Spektrum molekularbiologischer Nachweisverfahren wie die Polymerasenkettenreaktion, die Real-Time PCR oder die Nukleinsäure-Hybridisierung aufgebaut. Diese Verfahren haben den Vorteil größerer Sensitivität und können zeitnah durchgeführt werden. Zudem geben sie dem Arzt in vielen Fällen nicht nur qualitative Nachweise, sondern bei Bedarf auch quantitative Ergebnisse für die Steuerung der Therapie an die Hand (z.B. Verlaufs- und Therapie-Monitoring bei HIV, Hepatitis und CMV-Infektionen).

Zusätzlich gewinnt die besonders aufwändige molekulare Diagnostik (z.B. die Genotypisierung bei Hepatitisviren) und die genotypische Resistenztestung beständig an praktisch-klinischer Bedeutung.

Forschung und Lehre

Forschungsschwerpunkte des Instituts sind die Infektionsbiologie von Herpes- und Retroviren. In allen Forschungsprojekten des Instituts für Virologie werden Doktoranden und Diplomanden wissenschaftlich und methodisch ausgebildet.

Bei den Herpesviren steht die Immunbiologie von Cytomegaloviren (CMV) im Vordergrund. Diese Viren haben eine erhebliche medizinische Bedeutung bei immundefizienten Patienten (nach Organtransplantation, bei Tumorerkrankungen, AIDS etc.), aber auch in der Schwangerschaft als Ursache angeborener Infektionen bei Säuglingen. Basierend auf neu entwickelten Mutageneseverfahren werden virale Gene mit immunmodulatorischen Funktionen identifiziert. Die interessierenden Virusproteine tragen dazu bei, dass CMV die antivirale Immunabwehr (Interferone, zytotoxische Effektorzellen, Antikörper) unterlaufen können. Die viralen Immunmodulatoren sind demzufolge wichtige Faktoren bei der Viruspathogenese. Die Aufklärung dieser Virusmerkmale hat Bedeutung für die Entwicklung von Impfstoffen. Gleichzeitig sind die CMV-Immunmodulatoren ideale molekulare Werkzeuge für Forschung und Anwendung in anderen Fächern wie der Immunologie, Zellbiologie, Gentherapie etc.

Bei den Forschungsarbeiten am Humanen Immundefizienzvirus (HIV) werden molekulare Vorgänge der Virusvermehrung auf der Ebene der viralen Genexpression und Replikation erforscht. Die dabei gewonnenen Ergebnisse haben generelle Bedeutung für das Verständnis posttranskriptioneller Mechanismen wie der RNA-Prozessierung und der Translation. Da eine defekte RNA-Prozessierung häufig menschlichen Erbkrankheiten zugrunde liegt, tragen diese Forschungen auch zum Verständnis der Ursachen verschiedener Erbkrankheiten bei.

In der Lehre engagiert sich das Institut in Form von Vorlesungen, Kursen, Seminaren und Laborpraktika bei der fachlichen und wissenschaftlichen Ausbildung von Studenten der Humanmedizin und Biologie. Daneben vertritt das Institut das Fach Virologie in der Lehre und in der Ausbildung der Studenten der Zahnmedizin und Pharmazie. Außerdem wird der Bereich der Virologie im Rahmen der Ausbildung der technischen Assistenzberufe sowie bei Pflegeberufen wie Krankenpflege und Kinderkrankenpflege vermittelt.

Vita Universitätsprofessor Dr. med. Hartmut Hengel