Zelluläre Aspekte von Pathogen-Wirt-Interaktionen

Quelle: Paul-Ehrlich-Institut

Forschungsschwerpunkt

Da Viren von der Wirtszellmaschinerie abhängig sind und Viren auch intrinsische und angeborene zelluläre Restriktionen überwinden müssen, wird das Verständnis des molekularen Mechanismus von Wirts- und angeborenen Immunfaktoren die Entwicklung neuer Therapie- und Impfstrategien zur Bekämpfung aktueller und neuer pathogener Virusinfektionen erheblich erleichtern.

Wir wollen Einblicke gewinnen in die dynamischen Wechselwirkungen, die die Virusreplikation beeinflussen, vor allem in die Aufklärung angeborener Immunfaktoren. Unser Interesse gilt der Identifizierung neuer Regulatoren der innaten Pathways und wie Viren vom angeborenen Immunsystem erkannt werden.

Wir entdeckten zahlreiche zelluläre Proteine und Pathways, die die Replikation von Influenza und HIV-1 beeinflussen mittels arrayed RNAi-Screening-Technologien, ergänzt durch Proteomik- und Meta-Analyse-Ansätze (König et al., Nature 2010; König et al., Cell, 2008; Tripathi et al., Cell Host & Microbe, 2015). Wir identifizierten einen neuen negativen Regulator der STING-vermittelten Interferonreaktion (Guo et al., Cell Host & Microbe, 2016) und in Kooperation einen neuen Ko-Sensor für HIV-1 (Yoh et al., Cell 2015; Yoh et al., Molecular Cell 2022). Wir analysierten den molekularen Regulationsmechanismus eines Faktors, der die HIV-Replikation restringiert (Schott et al., Nature Communication, 2018). Um den Mechanismus von Wirtsfaktoren detaillierter zu untersuchen, haben wir folgende Technologien etabliert: 

• iPSC-Technologie zur Bereitstellung geeigneter Primärmodelle für die Analyse angeborener Pathways (Fuchs et al., Stem Cell Research, 2020), kombiniert mit
• Geneditierung durch CRISPR/Cas9, die Knock-outs oder Knock-ins ermöglicht und die Untersuchung spezifischer Reste erlaubt (Schüssler et al., mBIO, 2023; Lin et al., Cell Reports, 2023).

Darüber hinaus hat sich unsere Gruppe um Datenwissenschaftlerinnen und -wissenschaftler (angeleitet von Dr. Liam Childs) erweitert, die sich auf NGS-Sequenzierungsanalysen und künstliche Intelligenz (KI) konzentrieren.

Forschungsgruppenleitung

Dr. Renate König
Publikationen
Curriculum Vitae (Englisch)
Telefon: +49 6103 77 4019
E-Mail: Renate.Koenig@pei.de

Forschungsprojekte

• Im BLOODVIR-Projekt wurde eine virale Metagenomik-Technologie entwickelt, mit der wir alle Wirbeltierviren erfassen und unerwartete und unbekannte Viren mit hoher Empfindlichkeit, hohem Durchsatz und geringeren Kosten nachweisen können. Unsere entwickelte Bioinformatik-Pipeline, einschließlich einer KI-Pipeline zur Erkennung neuartiger Viren, gewährleistet klare, interpretierbare Ergebnisse (WHO/BS/2024.2471).
• Das KIMERBA-Projekt und das RENUBIA-Projekt befassen sich jeweils mit der Anwendung von KI zur Unterstützung von Regulatorinnen und Regulatoren sowie Assessorinnen und Assessoren am Paul-Ehrlich-Institut (Zeidi et al., IEEE Access, 2025) und dem Benefit-Risk Assessment mit KI in der Regulation (Bulashevska et al., Frontiers in Immunology, 2024; EMA/CHMP/CVMP/83833/2023).

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