Das humane Hepatitis B Virus ist der bekannteste Vertreter aus der Familie der Hepadnaviren. Hepadnaviren, auf eine persistente Infektion ausgerichtet, sind in der Lage, den Ablauf ihres Replikationszykluses an extrazelluläre Stimuli anzupassen. Im Entensystem der Hepatitis B Virus Infektion (DHBV), in dem in vivo und in vitro Infektionsstudien durchführbar sind, wurde der Einfluß des natürlichen Immunstimulators Endotoxin (Lipopolysaccharid, LPS) auf die virale Replikation untersucht.
In DHBV-infizierten primären Hepatozytenkulturen, die Nicht-Parenchymzellen der Leber enthalten, hemmte LPS in physiologischen Konzentrationen die virale Replikation. Für diese inhibitorische Wirkung waren in erster Linie lösliche Mediatoren verantwortlich, die von Makrophagen der Leber in Folge der LPS-Stimulation freigesetzt wurden und in den Hepatozyten die DHBV-Replikation konzentrationsabhängig hemmten. Der überwiegende Teil der Mediatoren bestand aus Polypeptiden, darunter die bisher einzigen klonierten Zytokine der Ente - aktives Typ I Interferon und Interferon-gamma. Die Mediatoren beeinflussten in frisch infizierten primären Hepatozyten die Etablierung der Infektion. In primären Hepatozyten einer DHBV-infizierten Ente, in denen der virale Replikationszyklus etabliert war, waren die Nachkommenvirus-Produktion und die Expression viraler Proteine vermindert, während der Pool an kovalent geschlossener zirkulärer DNA im Zellkern und die virale RNA unbeeinflußt waren. In Hepatozytenkulturen, die mit einem replikationsdefizienten rekombinanten DHBV-GFP infiziert wurden, war die Zahl GFP-exprimierender Zellen vermindert. Zusammenfassend zeigten die Ergebnisse, daß durch die Mediatoren ein posttranskriptioneller Schritt inhibiert wurde, höchst wahrscheinlich die Translation.
Da im Entensystem die Auffindung weiterer beteiligter Zytokine nicht möglich ist, wurden die Daten im Maussystem reproduziert. In primären Maushepatozyten, in die das DHBV-Genom durch adenovirale Vektoren transduziert wurde, war die DHBV-Replikation ebenfalls durch LPS-induzierte lösliche Mediatoren der Makrophagen aus der Leber gehemmt. Exemplarisch konnte gezeigt werden, daß Tumor-Nekrose-Faktor-alpha unter diesen Mediatoren ist.
Rekombinante Hepadnaviren eignen sich für molekularbiologische Studien, zum Beispiel der hepadnaviralen Replikation, und sind auf Grund ihrer Eigenschaft selektiv ruhende Hepatozyten zu infizieren potentielle Kandidaten zur Lebergentherapie. Nachteilig bei der Produktion hepadnaviraler Vektoren ist ihr höchst effizient genutztes Genom. In der vorliegenden Arbeit wurde, ausgehend von einem DHBV-Vektor, der an Stelle des viralen S-Gens das Gen des grün fluoreszierenden Proteins trägt, ein deletierbarer Bereich von 173 nt stromabwärts des S-Gens gefunden, der zusätzlich zur Insertion größerer Transgene verfügbar ist. Am DHBV-Infektions-System wurde gezeigt, daß die Vektorpräparationen replikationskompetente Viren enthalten, die für molekularbiologische Studien störend sind und ein Sicherheitsrisiko für die Gentherapie darstellen. Die Entstehung der replikationskompetenten Viren konnte auf Rekombinationen zwischen den Transfer- und Helferplasmiden zurückgeführt werden. Um die Rekombinationsereignisse zu verhindern, wurde eine Verpackungszelllinie hergestellt, die zur Produktion rekombinanter Viren eingesetzt werden soll. Die im DHBV-System gewonnenen Erkenntnisse sind bei der Produktion von sicheren HBV-Vektoren hilfreich.