Rekombinante Impfstoffe Flashcards
Warum ist die Impfprophylaxe bei Viruserkrankungen besonders wichtig ?
Eine effektive Therapie von Viruserkrankungen ist nur in Ausnahmefällen möglich.
Nenne drei Beispiele für therapierbare Viruserkrankungen.
- HIV
-> Virus ist jedoch nicht eliminierbar - HSV
-> Virus ist jedoch nicht eliminierbar - HCV
-> Virus ist eliminierbar
Nenne sechs wichtige Eigenschaften von Lebend-Vakzinen.
- Im Wirt vermehrungsfähig
- Attenuirter Krankheitserreger: Wurden so verändert, dass sie für den Wirt / Patienten ungefährlich sind
- Lang anhaltender Impfschutz
- Effektive Ag-Präsentation auch über MHC Klasse I
- keine Adjuvantien nötig
- Risiko der Erregerausscheidung und Reversion
Nenne fünf wichtige Eigenschaften von Tot-Vakzinen.
- Inaktivierter, im Wirt nicht vermehrungsfähiger Krankheitserreger
- Weniger effektiv; mehrfach Applikation nötig
- Ineffektive MHC Klasse I Präsentation
- Wirkung stark abhängig von Adjuvantien
- Keine Erregerausscheidung
Nenne drei Viruskrankheiten, gegen die erfolgreiche Impfstoffe entwickelt wurden.
-> Humane Pocken
-> Tollwut
-> Poliomyelitis
Welche Eigenschaften müssen Viren-Vektoren haben, damit sie als rekombinante Lebend-Vakzine genutzt werden können ?
-> Replikationskompetent
-> Avirulent
-> Gentechnisch manipulierbar
-> Ausreichende Kodierungskapazität
Welches Problem kann auftreten, wenn eine Auffrischungsimpfung mit dem gleichen Vektor durchgeführt wird, wie die Erstimmunisierung und wie kann dieses Problem umgangen werden ?
Da das Immunsystem den Vektor schon kennt, geht es schnell vor und löst eine Immunreaktion aus, bevor der Boost-Effekt eintreten kann.
Das Problem wird durch das “prime-boost” - Konzept umgangen.
Nenne je einen Vorteil von prokaryotischen und eukaryotischen Systemen für die Herstellung von rekombinanten Tot-Vakzinen.
- Prokaryotische Systeme:
-> Sind günstig - Eukaryotische Systeme:
-> Produzierte Antigene sind im Menschen oft effizienter
Beschreibe allgemein, wie rekombinante Tot-Vakzine hergestellt werden.
- In vitro werden Virusantigene rekombinant hergestellt.
- Virusantigene werden ex vivo aufgereinigt.
- Aufgereinigte Antigene werden mit Adjuvantien verabreicht
Rekombinante Tot-Vakzine unterteilt man in zwei Gruppen. Nenne und beschreibe diese kurz.
- Oberflächenproteine nicht behüllter Viren:
-> Nicht glycosyliert
-> Ohne Disulfidbrücken
-> Authentische Expression in E. coli möglich - Oberflächenproteine behüllter Viren:
-> Glycosyliert
-> Mit Disulfidbrücken
-> Authentische Expression in Hefezellen möglich
Welche Folgen kann eine chronische Hepatitis B haben ?
- Leber-Zirrhose
- Leberkrebs
Beschreibe den natürlichen Verlauf einer HBV-Infektion.
- Akute Hepatitis B kann
-> ausheilen
-> zur fulminanten Hepatitis werden
-> zur chronischen Hepatitis werden - Fulminante Hepatitis B
-> kommt in 1% der akuten Infektionen vor
-> Führt häufig zu Leberversagen und Tod - Chronische Hepatitis B
-> Heilt bei 60% der immunkompetenten Erwachsenen aus
-> Kann zu Leberkrebs oder Zirrhose führen
Erkläre was rekombinante Subunit-Vakzine sind und nenne ein Beispiel.
Bei Subunit-Vakzinen handelt es sich um selektierte virale Antigene.
Z.B. enthält der Hepatitis-B-Impfstoff Antigenpartikel, die der Oberfläche von HB-Viren entstammen.
Nenne Vor- und Nachteile der HBV-Impfung, die auf einem Subunit-Vakzin beruht.
- Vorteile:
-> Effektive Impfung
-> Keine Kontaminationsgefahr mit infektiösen Erregern - Nachteile:
-> Antigene werden in Hefe hergestellt und Hefe-Kohlenhydrate können die Epitope maskieren
Welche Eigenschaften haben rekombinate Proteine als Subunit-Vakzine ?
-> Sind Oberflächenproteine behüllter Viren
-> Enthalten Disulfidbrücken
-> Sind komplex glycosyliert
-> Lassen sich nicht authentisch in E. coli expremieren
Lassen sich virale Glycoproteine in E. coli und Hefe korrekt expremieren ? Begründe deine Antwort.
- E. coli:
-> Weder Disulfidbrücken noch Glykosylierungen werden korrekt aufgebaut
-> Es können keine authentischen viralen Glycoproteine hergestellt werden - Hefe:
-> Disulfidbrücken werden korrekt ausgebildet
-> Glycosylierungen sind in Hefezellen anders als in Säugerzellen
-> In Fällen, in denen die Glycosylierung irrelevant für die korrekte Proteinfaltung ist, sind die entstehenden Glycoproteine für Impfstoffe brauchbar
Nenne und erkläre die beiden Systeme zur Proteinexpression in Zellen höherer Eukaryoten.
- Stabile Zelllinien
-> permanente oder induzierbare Expression
-> geringere Proteinmenge - Bakulovirus in Insektenzellen:
-> partielle Glycosylierung
-> große Proteinmenge
Wie wird der Impfstoff gegen die klassissche Schweinepest produziert ?
-> Nutzung des rekombinanten Glykoproteins E2
-> Produktion von E2 über rekombinante Bakuloviren in Insektenzellen
Welche Funktionen haben die Proteine E6/E7 ?
-> Regulation des Zellzyklus
-> Induktion des Übergangs der differenzierten Epithelzellen in die S-Phase
-> E6 verzögert zusätzlich die Induktion der Apoptose
-> Expression von E6/E7 wird durch E2 inhibiert
Erkläre den funktionellen Mechanismus von E6.
-> E6 interagiert mit E6AP und p53
-> E6AP ist eine Ubiquitinligase, die die Degradierung von p53 induziert
-> p53 ist ein Tumor-Supressor und Transkriptionsfaktor
-> p53 hält den Zellzyklus bei Stress in der G1-Phase und induziert die Apoptose
Erkläre den funktionellen Mechanismus von E7.
-> E7 interagiert mit pRB, wodurch dieses ubiquitiniert und degradiert wird
-> pRB ist ein Tumor-Supressor
-> pRB bindet und inaktivert E2F, einen Transaktivator der Cyclin-Gene
-> Dadurch verhindert pRB den Übergang von der G1- zur S-Phase
Was passiert, wenn das Genom des HPVs in das Wirtsgenom integriert wird ?
-> Integration kann das E2-Gen zerstören
-> E2 dient normalerweise als Repressor der E6-/E7-Expression
-> Inaktivierung von E2 führt zur Überexpression von E6/E7
-> Negativ-Regulation des Zellzyklus wird stark abgeschwächt
Wie läuft eine HPV-Infektion ab ?
-> Übertragung durch sexuellen Kontakt
-> Es entstehen Warzen, die sich meist spontan zurück bilden
-> Im Genitalbereich können gutartige Läsionen maligne entarten
-> Kondylome können spontan verschwinden oder persistieren
-> Nach einer Latenzzeit von 20-40 Jahren kann es zur Entstehung von Cervixkarzinomen kommen
Woraus besteht die HPV-Impfung und wie wird sie angewendet ?
-> Verwendung von virus-like-particles (VLPs)
-> VLPs sind hier die Kapsidproteine der HPV-Typen 6, 11, 16 und 18
-> Dreifachimpfung
-> Impfung ist nur vorbeugend wirksam
DNA kann in Vakzinen nicht frei vorliegen, sondern… ?
Sie muss an Träger (Goldpartikel, Mikrosphären) bzw. Adjuvantien gebunden sein
Wie werden Vakzine gegen Influenza standartmäßig hergestellt und welche Probleme gehen damit einher ?
-> Produktion in Hühnereiern
-> dauert lange
-> Viren müssen zuvor adaptiert werden, um Kulturzellen zu schützen
-> mögliches Problem: Hühnereiweißallergie
Nenne sechs Vorteile von DNA-Vakzinen.
- Einfache Handhabung und Lagerung
- Effektiver als Tot-Impfstoffe
- Einfache Reinigung
- Sehr stabil
- Preiswert
- Schnell in großen Mengen herstellbar
Nenne fünf Nachteile von DNA-Vakzinen.
- Mehrfache Applikation ist nötig
- Weniger effektiv als Lebend-Vakzine
- Abhängig von Adjuvantien
- Tumorrisiko
- Kein Produkt auf dem Markt
Nenne drei Vorteile von rekombinanten Impfstoffen.
- Attenuierung durch gezielte Manipulation des Virusgenoms ist sicher und schnell
- Ein Lebend-Vakzin kann Schutz gegen mehrere Viren bieten
- Vakzine können mit Markern versehen werden, was für die serologische Unterscheidung geimpfter und infizierter Tiere nützlich ist
Nenne drei Nachteile von rekombinanten Impfstoffen.
- Bei Lebend-Vakzinen müssen die Virulenzfaktoren bekannt sein
- Hohe verwaltungstechnische Auflagen
- Fehlende Langzeiterfahrung
Es ist ein mRNA-Vakzin gegen Influenza-A in Erprobung. Schildere kurz den aktuellen Stand.
-> Impfstoff auf Basis von Hämaglutinin-mRNA der Influenza-A-Viren
-> Wirksam bei Mäusen und Frettchen
-> Löst B- und T-Zell-Reaktion aus
-> Mindestens zwei Impfungen sind erforderlich
Welche Kategorie von Impfstoffen können Impfstoffdrucker herstellen ?
mRNA-Impfstoffe
Um was für einen Impfstoff handelt es sich bei der HBV-Impfung ?
-> Rekombinantes Tot-Vakzin
-> Subunit-Vakzin
Nenne zwei rekombinante Impfstoffe, ihren immunogenen Baustein und die Art ihrer Herstellung.
- HBV-Impfung:
-> Nutzt Antigenpartikel aus der Oberfläche von HB-Viren
-> Herstellung in Hefezellen - HPV-Impfung:
-> Nutzt L1, das VLPs bildet
-> Herstellung in Hefezellen
