Rekombinante defektive Partikel des Virus der Klassischen Schweinepest: ein Modell zur Entwicklung neuer Pestivirus Impfstoffe

• Forschungsstelle: BLV
• Projektnummer: 1.01.15
• Projekttitel Englisch: Recombinant classical swine fever virus defective particles: a model for the development of novel pestivirus vaccines

Schlüsselwörter (Deutsch)

Pestivirus, Klassische Schweinepest, KSP, rekombinantes Virus, Replikon, Impfstoff, Marker-Vakzine

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Es geht darum, KSPV herzustellen, denen die genetische Information für ein Epitop oder für ein komplettes immunogenes Protein fehlt. Im Vordergrund stehen dabei Deletionen von Teilen einzelner Gene oder von ganzen Genen, die für die viralen Strukturproteine kodieren. Infektion von Zellen mit solchen Deletionsmutanten führt immer noch zu einer Vermehrung der viralen RNA und zur Synthese von viralen, insbesondere den immunogenen viralen Proteinen, nicht aber zur Bildung neuer infektiöser Viren. Nach Immunisierung von Schweinen mit solchen defektiven Viren wäre demnach die Ausscheidung und damit die Verbreitung des Virus durch den Impfling ausgeschlossen. Obwohl bei solchen defektiven Impfviren eine Unterscheidung von geimpften und infizierten Tieren aufgrund der fehlenden Epitope beim Impfvirus, analog zu den Subunit-Vakzinen, grundsätzlich möglich ist, beabsichtigen wir, Markergene ins virale Genom einzubauen. Deshalb werden wir eine ganze Reihe unterschiedlicher defektiver Viren, die sich als Virus autonom nicht vermehren können, herstellen und in Zellkultur charakterisieren. Anschliessend sollen einzelne ausgewählte rekombinante defetive Viren im Tierversuch getestet werden. Dabei geht es darum abzuklären ob es im Tier zur Expression der viralen Antigen und allenfalls des Markerproteins, und damit zu einer belastungsfähigen Immunität kommt.

Projektziele (Deutsch)

Herstellen defektiver KSPV-Partikel zur Entwicklung neuer Pestivirus-Impfstoffe.

Abstract (Deutsch)

Das Ziel dieser Arbeit bestand darin, neuartige rekombinante Impfstoffe gegen die Klassische Schweinepest (KSP) herzustellen und zu evaluieren. Einerseits sollten Möglichkeiten zum Einbau eines Markerproteins in einen solchen Impfstoff geprüft werden, anderseits sollten unvollständige Genome des KSP Virus (KSPV) in Viruspartikel verpackt werden und diese auf ihre Eignung als Impfstoff untersucht werden. Solche Viruspartikel, auch VRP ("virus replicon particles") genannt, können Zellen infizieren, ihre RNA darin replizieren, die auf der RNA kodierten Proteine exprimieren und damit eine antivirale Immunreaktion induzieren. Aufgrund einer Deletion im Bereich der Gene, die für die Strukturproteine kodieren, können hingegen keine Viruspartikel gebildet werden. Auf der Suche nach neuen Strategien bei der Bekämpfung der KSP wird heute der Einsatz von solchen nicht übertragbaren, gentechnisch attenuierten Lebendvakzinen in Betracht gezogen.
Vorerst habe ich das Gen für ein grün fluoreszierendes Protein (GFP) in ein bicistronisches KSPV eingebaut. Zellen, die mit diesem Virus infiziert werden, leuchten unter dem UV Mikroskop grün. Ein KSPV Impfstoff, der GFP exprimiert, könnte demnach als Markerimpfstoff zur Unterscheidung zwischen immunisierten und infizierten Tieren in Betracht gezogen werden. Diese Unterscheidungsmöglichkeit ist ein wichtiger Aspekt, den es bei der Entwicklung eines modernen KSP Impfstoffes zu berücksichtigen gilt. Anschliessend habe ich VRP hergestellt, deren Genom eine kleine Deletion im E2 Gen aufweist. Von diesem defekten Genom sollten nach wie vor alle für die Immunisierung relevanten Epitope von E2 exprimiert, nicht aber Viruspartikel gebildet werden können. In zwei Tierversuchen habe ich dieses VRP mit einem entsprechenden VRP verglichen, bei dem aber das ganze E2 Gen fehlt. Ich konnte zeigen, dass nach oronasaler Immunisierung beide VRP Schweine vor KSP schützen können. Nach intradermaler Applikation des Impfstoffes waren hingegen nur jene Schweine geschützt, die mit dem VRP, von dem die immunogenen Bereiche von E2 exprimiert werden können, immunisiert worden waren.

Publikationen / Ergebnisse (Deutsch)

Zugehörige Dokumente

• Datenblatt [PDF] 49 kB

Publikationen / Ergebnisse (Englisch)

Maurer, R., Stettler, P., Hofmann, M.A., Tratschin, J.D. Classical swine fever virus replicon particles: Application as marker vaccine. Proceedings of the 6th International Congress of the European Society for Veterinary Virology, Saint-Malo, Frankreich, 24. - 27. August 2003.
Maurer, R., Stettler, P., Ruggli, N., Hofmann, M.A., Tratschin, J.D. Oronasal vaccination with classical swine fever
virus (CSFV) replicon particles induces protection against challenge with highly virulent CSFV. Jahrestagung der Schweizerischen Gesellschaft für Mikrobiologie, Lugano, 11.-12. März 2004. Poster 118.
Maurer, R.; Stettler, P.; Ruggli, N.; Hofmann, M.A.; Tratschin, J.D. (2005) Oronasal vaccination with classical swine fever virus (CSFV) replicon particles with either partial or complete deletion of the E2 gene induces partial protection against lethal challenge with highly virulent CSFV. Vaccine 23: 25, 3318-28.