title: Entwicklung einer verbesserten Serodiagnostik und Untersuchung der Eignung eines Proteasom-Inhibitors zur Behandlung der Viszeralen Leishmaniose
title: Development of improved serodiagnostics and investigation of the suitability of a proteasome inhibitor for the treatment of visceral leishmaniasis
titleType: AlternativeTitle
Creators: name: Mahdavi, Rouzbeh
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2022
Subjects: Viszerale Leishmaniose
Visceral leishmaniasis
Kinesin antigen
lateral flow assay
improved sero-diagnostics
POC diagnostics
verbesserte Sero-Diagnostik
Medical sciences Medicine
Medizin
POC-Diagnostik
Lateral Flow Assay

description: Die zuverlässige VL Diagnose ist für eine wirksame Krankheitsbekämpfung unerlässlich. Die derzeitigen Diagnosemethoden haben jedoch ihre Grenzen, da sie nicht ausreichend sensitiv und/oder spezifisch sind und möglicherweise nicht alle Fälle der VL in verschiedenen endemischen Gebieten identifizieren können oder Kreuzreaktionen mit anderen Infektionen aufweisen. Ziel dieser Studie war es, ein Antigen zu entwickeln, das für eine hochsensitive und/oder spezifische, stammunabhängige VL-Serodiagnose geeignet ist. Die Kinesinproteine der Leishmanien sind dominante B-Zell-Antigene bei Patienten mit VL, d.h. infizierte Personen bilden IgG-Antikörper gegen das Kinesin. Die Sequenz und Struktur von Kinesinen (Anzahl der repeats) variiert jedoch stark zwischen unterschiedlichen Isolaten. Dies erklärt, warum die serologische Schnelldiagnose der VL unzuverlässig ist, da die kommerziell verfügbaren Tests auf rK39 (L. infantum-Brazil, 6.4 repeats) und rK16 (L. donovani-India, 4.0 repeats) basieren. In dieser Arbeit wurden rekombinante KinesinProteine verschiedener VL Stämme hergestellt, die aus einer zunehmenden Anzahl von Repeaten bestanden. Die Reaktivität dieser Proteine wurde mit Seren von VL-Patienten untersucht und gezeigt, dass die Anzahl der TR die Bindungsaffinität zwischen Antigenen und Antikörpern aufgrund der thermodynamischen Bindungskinetik beeinflusst. Das rekombinante Protein, rKLi8.3, aus L. infantum wurde hergestellt und seine Leistungsfähigkeit mit anderen Kinesin-Antigenen (rK39 und rKLO8) verglichen. Das rKLi8.3- Antigen wurde für die Produktion eines ELISA und eines Lateral-Flow-POC-Geräts verwendet, die anschließend an einer Reihe von Seren aus Ostafrika, Indien und Südamerika getestet wurden. Darüber hinaus wurde rKLi8.3 an Leishmaniose erkrankten Hunden (CVL) getestet. Es zeigte sich, dass rKLi8.3 auch für die CVL-Diagnostik bestens eingesetzt werden kann. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der POC-Test auf der Grundlage von rKLi8.3 eine zuverlässige und verbesserte diagnostische Leistung aufweist, die in allen endemischen Gebieten gleich gut funktioniert. Derzeit verfügbare Behandlungen für VL beschränken sich auf fünfwertige Antimonmittel, Amp B, Paromomycin und Miltefosine. Die Behandlung mit diesen Medikamenten ist langwierig, schlecht verträglich und zeigt z. T. starke Nebenwirkungen. Daher sind wirksame, sichere und leicht verabreichbare Arzneimittel für die VL erforderlich. Kürzlich wurde ein selektiver Proteasomeninhibitor (GNF-6702) für Parasiten der Kinetoplastida (T. brucei, T. cruzi und L. donovani) beschrieben und erfolgreich im Tiermodell getestet. In dieser Arbeit wurde der Inhibitor GNF-6702 auf seine Wirksamkeit gegen verschiedene Erregerstämme der VL getestet. Im Vorfeld durchgeführte sequenzielle Untersuchungen der proteasomalen β4- und β5-UEs deuteten darauf hin, dass der Inhibitor ebenfalls gegen die kinetoplastiden Erreger der KL, der Schlafkrankheit und der Chagas-Krankheit wirksam sein könnte. Die Daten lieferten eine genetische und biochemische Validierung für den potentiellen Einsatz des Proteasomeninhibitors GNF-6702 bei VL, er ist sowohl bei der promastigoten als auch für amastigoten Form wirksam. Gleichzeitig zeigte er nur minimale Effekte bei den Wirtszellen der Leishmanien. Damit ist der Inhibitor GNF-6702 ein vielversprechender pharmakologischer Kandidat zur Behandlung der VL. Interessanterweise zeigte der Immunoproteasom-Inhibitor ONX-0914 keine Wirkung bei promastigoten Leishmanien, während er die Vitalität amastigoter Leishmanien signifikant reduzierte. Dieser Befund deutet auf eine strukturelle Veränderung des Proteasoms beim Übergang vom promastigoten zum amastigoten Stadium hin, was bisher noch nie beschrieben wurde.