zu sehen ist das Logo der Arbeitsgruppe, ein Virus mit dem Schriftzug "MCI", daneben steht "Laboratory of Molecular and Clinical Infection Biology"
© AG Gerold

Über uns

Forschungsinteressen

Forschungsgruppe Molekulare und Klinische Infektiologie

Die Forschungsgruppe "Molekulare und Klinische Infektiologie" hat es sich zum Ziel gesetzt, die zugrundeliegenden biochemischen Prinzipien einer Infektion von Wirtszellen durch Viren zu verstehen. Der Kern unserer Studien ist die Untersuchung des Eindringens und der Replikation von Viren in Wirtszellen. Mit Hilfe von hochauflösender quantitativer Proteinanalytik untersuchen wir Protein-Interaktionen während des Viruslebenszyklus. In den vergangenen Jahren haben wir Protein-Interaktionen während der Infektion mit dem chronischen Hepatitis C Virus (HCV) sowie mit neu aufkommenden Insekten-übertragbaren Viren charakterisiert. Diese Studien wurden zudem auf das neue SARS-CoV-2 ausgeweitet. Langfristig kann die Identifizierung von Wirtsfaktoren für die Entwicklung von Antiinfektiva genutzt werden und zu verstehen helfen, warum Viren verschiedene Gewebe und Wirte infizieren. 

Das neue Aufkommen von Viren stellt eine globale Herausforderung dar, die durch anthropogene Veränderungen der Ökosysteme beschleunigt wird. Beispielsweise konnten sich Virus-übertragende Stechmückenarten durch den Klimawandel nach Europa ausbreiten. Anhand Stechmücken-übertragbarer Viren, wie dem Chikungunyavirus, und neu aufkommender Viren, wie dem SARS-CoV-2, beleuchten wir Proteinnetzwerke, die bei der Virusinfektion zum Tragen kommen. Hierzu verwenden wir Proteomiktechniken. Unsere Arbeit zielt darauf ab, Ähnlichkeiten und Unterschiede von sogenannten zoonotischen Viren, d.h. Viren, die zwischen Tier und Mensch übertragen werden, herauszuarbeiten. Dies wird neue Ansatzpunkte für die Entwicklung antiviraler Medikamente und das Verständnis von Wirts- und Gewebetropismus liefern, was schlussendlich zur Risikoabschätzung von Übertragungswegen, Krankheitsverläufen und dem Pandemiepotential von Viren beiträgt.

Projektleitung

Gisa Gerold studierte Biochemie an der Eberhard Karls Universität Tübingen, wo sie 2003 ihr Diplom im Fach Biochemie (Nebenfächer Physikalische Chemie und Mikrobiologie) absolvierte. 2008 erwarb sie den Dr. rer. nat. in Biologie und Biochemie an der Humboldt Universität Berlin, wobei sie ihre Forschungsarbeiten am Max Planck Institut für Infektionsbiologie unter der Leitung von Professor Arturo Zychlinsky durchführte. In ihrer Promotionsarbeit beschäftigte sie sich mit der angeborenen Immunantwort auf Bakterien. Diese Arbeiten wurden mit der Otto Hahn Medaille der Max-Planck-Gesellschaft ausgezeichnet.

Während Ihrer dreijährigen Forschungstätigkeit als Postdoc am "Center of Hepatitis C" an der Rockefeller Universität, New York, USA unter der Leitung von Professor Charles M. Rice arbeitete sie an verschiedenen Aspekten der Hepatitis C Virus (HCV) Infektion, darunter am Wirtstropismus und an HCV-verwandten Viren im Tier. Von 2012 bis 2017 arbeitete Sie am Twincore, einer gemeinsamen Einrichtung der Medizinischen Hochschule Hannover und des Helmholtzzentrums für Infektionsforschung. Dort untersuchte sie Mechanismen des HCV Eintritts in Hepatozyten mittels einer Kombination aus massenspektrometrischer Proteomanalytik und virologischen Methoden. Für Ihre Postdoc Tätigkeit warb sie unabhängige Stipendien der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina, des Human Frontiers Science Programs (HFSP) und der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) ein. Die Arbeiten wurden 2017 mit dem Robert Koch Preis für Postdoktoranden im Fach Virologie ausgezeichnet.

Von 2017 bis 2020 leitete sie die Forschungsgruppe „Virale Proteomik“ am Institut für Experimentelle Virologie des Twincore und hat seit 2018 eine Gastprofessur an der Umeå Universität in Schweden inne. Die Arbeiten am schwedischen Wallenberg Center for Molecular Medicine (WCMM) werden von der Knut und Alice Wallenberg Stiftung und der Kempe Stiftung gefördert. Ihr deutsch-schwedisches Team beschäftigt sich mit dem Eintritt human pathogener Viren wie HCV, Noroviren und Chikungunyavirus in die Wirtszelle sowie mit der angeborener Immunität der Wirtszelle auf die Virusinfektion. Mittels neuartiger Technologien darunter die markierungsfreie Proteinquantifizierung möchte ihr Team grundlegende Prinzipien des Viruseintritts und der Viruserkennung aufklären.

Seit 2019 ist Gisa Gerold Vorstandmitglied des Zentrums für Infektionsbiologie (ZIB) und seit 2020 assoziiertes Mitglied des Exzellenzclusters RESIST der Medizinischen Hochschule Hannover. Von 2017 bis 2018 leitete Gisa Gerold gemeinsam mit Dr. Pierre-Yves Lozach (Universität Lyon) den jährlichen “Cell Biology of Viral Infections” Workshop der Deutschen Gesellschaft für Virologie (GfV), in der sie 2020 als Mitglied des Beirat gewählt wurde.

In 2020 wurde Gisa Gerold als Professorin für Biochemie - Schwerpunkt Molekulare und Klinische Infektiologie - an die Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover berufen. Dort forscht ihr Team als Mitglied des Instituts für Biochemie am „Research Center for Emerging Infections and Zoonoses“ (RIZ) an Viren, die vom Tier auf den Menschen übertragen werden und Erkrankungen im Mensch und Tier auslösen. Der Fokus liegt auf Stechmücken-übertragbaren Viren des Alphavirus Genus,  auf hämorrhagisches Fieber auslösenden Arenaviren und auf gastrointestinalen Viren wie Noroviren. Methodisch nutzt das Team um Gisa Gerold modernste Proteomikansätze, um neue Wirtsfaktoren potentiell Epidemie-auslösender Viren zu entdecken und somit zu verstehen, welche Wirte von den Viren infiziert werden und wie die Viren in spezifischen Geweben von Mensch und Tier Erkrankungen auslösen.

Die deutschen Arbeiten werden durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), das Niedersächsische Ministerium für Wissenschaft und Kultur (MWK), das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und den Deutschen Akademischen Austauschdienst (DAAD) gefördert.

Die Schwedischen Arbeiten werden durch die Knut und Alice Wallenberg Stiftung, die Kempe Stiftung und die Erling-Persson Stiftung ermöglicht.

Zu sehen ist die Arbeitsgruppe unter der Leitung von Prof. Gisa Gerold
© AG Gerold