Neue Methode zur Kultivierung menschlicher Noroviren unter Verwendung von Zebrafischembryonen

Lebensmittelvirologen der National University of Singapore (NUS) haben das menschliche Norovirus erfolgreich mithilfe von Zebrafischembryonen vermehrt und damit eine wertvolle Plattform zur Bewertung der Wirksamkeit der Virusinaktivierung für die Wasseraufbereitung und die Lebensmittelindustrie bereitgestellt.

Das humane Norovirus (HuNoV) ist derzeit weltweit die Hauptursache für akute Gastroenteritis und trägt zu schätzungsweise 684 Millionen Durchfallfällen bei, was zu 212.000 Todesfällen pro Jahr führt. Das Fehlen eines In-vitro-Kultursystems war lange Zeit eine große Hürde in der Norovirus-Forschung. Das zuletzt optimierte menschliche Darm-Enteroid-Modell, das die HuNoV-Replikation unterstützen soll, basiert auf menschlichen Biopsien, die bei chirurgischen oder endoskopischen Eingriffen gewonnen werden, die normalerweise selten sind. Darüber hinaus ist die Wartung dieser Zellen sowohl arbeits- als auch ressourcenintensiv.

Ein Forschungsteam unter der Leitung von Assistenzprofessor Li Dan von der NUS-Abteilung für Lebensmittelwissenschaft und -technologie hat in Zusammenarbeit mit Professor Gong Zhiyuan von der NUS-Abteilung für Biowissenschaften zufällig entdeckt, dass Zebrafischembryonen als Wirt für die Kultivierung von HuNoV verwendet werden können. Das Zebrafischembryo-Modell ist einfach zu handhaben, robust und verfügt über die Fähigkeit, HuNoVs effizient zu replizieren.

Nach ihrem besten Wissen stellt diese Studie einen ersten Nachweis der höchsten Faltungszunahme gegenüber dem Ausgangswert dar. Vor allem ermöglicht dieses Modell die kontinuierliche Passage von HuNoV in einer Laborumgebung. Mit diesem Modell können Forscher die Präsenz von HuNoV effektiv verbreiten und über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten, sodass sie sein Verhalten, seine Replikation und andere Eigenschaften eingehender untersuchen können.

Asst Prof. Li sagte: „Das Zebrafischembryo-Modell stellt eine wesentliche Verbesserung der HuNoV-Kultivierungsmethode dar. Mit seiner hohen Effizienz und Robustheit ist dieses Tool in der Lage, sowohl die Breite als auch die Tiefe der HuNoV-bezogenen Forschung zu verbessern. Es wird erwartet, dass dieses Tool wird nicht nur der Weiterentwicklung der epidemiologischen Forschung zu HuNoV zugute kommen, sondern auch von unschätzbarem Wert bei der Festlegung von HuNoV-Inaktivierungsparametern sein. Diese Parameter werden von der Wasseraufbereitungs- und Lebensmittelindustrie dringend benötigt, um wirksamere Methoden zur Verhinderung der Ausbreitung des Virus zu entwickeln.“

Diese Forschung war veröffentlicht im Tagebuch Angewandte und Umweltmikrobiologie.

Zukünftig plant das Forschungsteam, das Zebrafischembryo-Modell zu nutzen, um Inaktivierungsmethoden für HuNoVs in Lebensmitteln zu untersuchen. Bis heute bleibt der erfolgreiche Nachweis von infektiösem HuNoV in Lebensmitteln ein schwer erreichbares Ziel. Auch wenn noch weitere Verfeinerungs- und Optimierungsbemühungen erforderlich sind, ist die laufende Arbeit des Forschungsteams bei der Bewältigung dieser anspruchsvollen Aufgabe vielversprechend.