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Das Hepatitis-E-Virus (HEV) ist ein positives, einzelsträngiges RNA-Virus, das zur Familie Hepeviridae 1,2 gehört. Sie verursacht meist selbstlimitierende akute Hepatitis, kann aber chronische Hepatitis bei immungeschwächten Personenverursachen 3,4. Schwangere Frauen haben ein hohes Risiko, eine fulminante Leberinsuffizienz zu entwickeln, wobei die Sterblichkeitsrate bis zu 30 % steigt. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) meldete im Jahr 2021 weltweit etwa 19,47 Millionen Fälle von akuter Hepatitis E (AHE) und 3450 Todesfälle durch HEV6. HEV wird in Entwicklungsländern hauptsächlich durch kontaminierte Lebensmittel und Wasser übertragen, bedingt durch schlechte sanitäre Hygiene, während sporadische berufliche Infektionen in Industrieländern mit dem Verzehr von rohem oder nicht durchgegartem Fleisch verbunden sind6. HEV wird in acht Genotypen eingeteilt. Genotyp (g) 1- und g2- HEV infizieren ausschließlich Menschen. g3- und g4-HEV haben eine große Bandbreite an Wirten wie Menschen, Kaninchen, Schweine, Wildschweine und Hirsche. g5- und g6-HEV infizieren Wildschweine, während g7- und g8-HEV Kamele befallen. Ein einzelner Fall der menschlichen Übertragung von G7-HEV wurde im Nahen Osten durch den Verzehr von Kamelfleisch und Milch gemeldet 7,8. Die HEV-Infektion ist hauptsächlich in Ländern mit niedrigem bis mittlerem Einkommen häufig. In endemischen Regionen Süd- und Südostasiens, Afrikas und Mexikos wurden mehrere wassergetragene Ausbrüche gemeldet, die hauptsächlich durch G1- und seltener durch eine G2-HEV-Infektion verursacht wurden. Berufsbedingte sporadische Infektionsfälle in entwickelten Ländern Europas und Ostasiens werden größtenteils durch das g3-HEV 6,7 verursacht.
Das HEV-Genom ist eine 7,2 kb große Plus-Strang-RNA, die am 5′-Ende eine 7-Methylguanin-Kappe sowie drei offene Leserahmen (ORFs) und ein polyadenyliertes 3'-Ende enthält. ORF1 codiert das nicht-strukturelle Polyprotein, das aus sieben verschiedenen Domänen besteht: Methyltransferase (Met), Y-Domäne, Papain-ähnliche Cysteinprotease (PCP), V-Domäne, Makrodomäne (X-Domäne), Helikase (Hel) und RNA-abhängige RNA-Polymerase (RdRp). ORF2 codiert das Kapsidprotein, das für die Assemblierung viraler Kapsiden verantwortlich ist. ORF3 codiert ein Phosphoprotein, das als Viroporin wirkt und beim viralen Austritt9 hilft. Ein zusätzlicher offener Leserahmen, ORF4, ist im g1-HEV vorhanden, der über einen cap-unabhängigen Mechanismus übersetzt wird, wobei ein internes, ribosomenähnliches Element im ORF1 verwendet wird. Die Expression von ORF4 wird durch endoplasmatische Retikulum-Stress-induzierende Verbindungen verstärkt. ORF4 wurde vorgeschlagen, um die G1-HEV-Replikationskomplex-Montage10 zu fördern.
Obwohl HEV sich in vitro nicht effizient repliziert, wurden einige Stämme des Virus, die aus Hepatitis-E-Patienten isoliert wurden, erfolgreich in Hepatozyten, Lungenzelllinien und Colon-Epithelzelllinie11 vermehrt. Es ist jedoch schwierig, das Virus robust in den kultivierten Zellen zu vermehren. Der infektiöse cDNA-Klon von g1-HEV (Sar55-Stamm) wurde für In-vitro-Studien verwendet, aber eine effiziente Produktion und Vermehrung von G1-HEV-Stämmen in kultivierten Zellen wurde bisher nicht erreicht. Einige G3- und G4-HEV-Stämme wachsen besser in kultivierten Zellen12. Dennoch reicht das gereinigte Virus, das aus Zellen erzeugt wird, die mit der in vitro transkribierten und gekappten p6-HEV-Genom-RNA transfiziert wurden, für mehrere Tests nicht aus. Darüber hinaus sind alle durch Zellkulturen erzeugten HEV-Partikel quasi-umhüllt, was ihre Infektivität beeinflusst. Im Gegensatz dazu ist HEV, das in kontaminierten Lebensmitteln und Wasser gefunden wird, nicht umhüllend und hoch ansteckend. HEV, das im Patientenkot vorhanden ist, ist nicht umhüllt und ist die häufigste Quelle natürlicher Infektionen. Daher gewährleistet der Einsatz von HEV, das aus dem Stuhl der Patienten gereinigt wird, eine effiziente Infektion im Zellkultursystem der Säugetiere. Unsere früheren Studien haben die Zuverlässigkeit des vom Kot gereinigten G1-HEV von Patienten bei der Quantifizierung der viralen Replikation in menschlichen Hepatomzellen gezeigt (Huh7). Gereinigtes Virus, das bei -80 °C gelagert wird, behält über mehrere Jahre die Infektivität und wurde in mehreren unabhängigen Studien verwendet, um die virale Replikation 10,13,14,15 zu schätzen. Diese Studie entwarf einen HEV-Neutralisationstest mit gereinigtem G1-HEV, der von einem Patienten gewonnen wurde. Das Virus wurde gereinigt, titeriert, charakterisiert und in Aliquots bei -80 °C gespeichert, um später in Neutralisierungstests verwendet zu werden. Da HEV nicht zytopathisch ist, ist die traditionelle PRNT-Methode nicht nützlich, um das Virusneutralisierungspotenzial von Anti-HEV-Antikörpern abzuschätzen. Es gab mehrere Versuche, Neutralisierungstests für HEV zu entwickeln, darunter ein auf Flusszytometrie basierender Neutralisationstest, ein antigenbasierter ELISA-Kit-basierter Neutralisationsassay zur Erkennung von pORF2, das in Zellsupernatanten sekretiert wird, einen in vitro basierenden ELISA-basierten Bindungsassay, einen RT-PCR-basierten Test und einen fluoreszenzbasierten Neutralisationsassay 16,17,18,19,20. Ein ELISA-basierter Test erkennt indirekt Antikörperbindungen, um die funktionelle Neutralisierung des Virus zu bewerten, kann jedoch die tatsächliche Infektion nicht messen. Die auf Flow Cytometrie basierende Methode misst üblicherweise den Prozentsatz infizierter Zellen, die ein Pseudovirus verwenden. Die RT-PCR-basierte Neutralisierungsmethode ist komplizierter als FRNT; daher sind die Wahrscheinlichkeiten eines Handhabungsfehlers höher. Andererseits ist die hier beschriebene FRNT-Methode durch die Verfügbarkeit von High-Titer-Infektionsviren und Bildgebungsmöglichkeiten begrenzt. Dennoch ist es eine effiziente Methode, NT50 der Anti-HEV-Antikörper zu messen.