Rekombinante Impfstoffe Flashcards
1
Q
Was ist die antivirale Therapie gegen Humanes Immundeffizienz Virus (HIV)? Sind die Viren eliminirbar?
A
- Proteasehemmer und Nukleosidanaloga
- Viren meist nicht eliminierbar
2
Q
Was ist die antivirale Therapie gegen Herpes Simplex Virus (HSV) ? Sind die Viren eliminirbar?
A
- Nukleosidanaloga
- Viren meist nicht eliminierbar
3
Q
Was ist die antivirale Therapie gegen Hepatitis C Virus (HCV)? Sind die Viren eliminirbar?
A
- Nukleosidanaloga und Interferon α; seit 2014: direct acting drugs
- HCV eliminierbar
4
Q
Was sind die zwei Typen von Impfstoffe zur aktiven Immunisierung?
A
- Lebend-Vakzine
- Tot-Vakzine
5
Q
Was sind Lebend-Vakzine?
A
im Wirt vermehrungsfähiger, attenuierter Krankheitserreger
6
Q
Was sind Eigenschaften der Lebend-Vakzine?
A
- lang anhaltender Impfschutz
- effektive Ag Präsentation auch über MHC Klasse I
- kein Adjuvans
- Risiko der Erregerausscheidung und Reversion
7
Q
Wie lang hält der Impfschutz durch die Lebend-Vakzine?
A
lang anhaltender Impfschutz
8
Q
Ist die Ag Präsentation bei Lebend-Vakzinen effektiv?
A
Ja, effektive Ag Präsentation auch über MHC Klasse I
9
Q
Ist ein Adjuvans bei Lebend-Vakzinen nötig?
A
Nein, kein Adjuvans
10
Q
Gibt es das Risiko der Erregerausscheidung bei Lebend-Vakzinen?
A
Ja, Risiko der Erregerausscheidung und Reversion
11
Q
Was sind Tot-Vakzine?
A
inaktivierter, im Wirt nicht vermehrungsfähiger Krankheitserreger
12
Q
Was sind Eigenschaften der Tot-Vakzine?
A
- häufig weniger effektiv (mehrfache Applikation)
- uneffektive MHC Klasse I Präsentation
- Wirkung stark abhängig von Adjuvans
- keine Erregerausscheidung
13
Q
Ist die Ag Präsentation bei Tot-Vakzinen effektiv?
A
- häufig weniger effektiv (mehrfache Applikation)
- uneffektive MHC Klasse I Präsentation
14
Q
Ist ein Adjuvans bei LTot-Vakzinen nötig?
A
Ja, Wirkung stark abhängig von Adjuvans
15
Q
Gibt es das Risiko der Erregerausscheidung bei LTot-Vakzinen?
A
Nein, keine Erregerausscheidung
16
Q
Was ist der Impfstoff gegen humane Pocken (Variola)?
A
Impfstoff: Vaccinia Virus - Virus der Kuhpocken
(Weltweite Eradikation (1980))
17
Q
Was ist der Impfstoff gegen Tollwut?
A
Impfstoff: attenuiertes Tollwutvirus
18
Q
Was ist der Impfstoff gegen Poliomyelitis?
A
Impfstoff: inaktivierte Salk Vaccine (ca. 1955), attenuierte Polioviren (1961, Sabin strains)
(HeLa Zellen, Henrietta Lacks, wurden benutzt)
19
Q
Was sind die 3 Hauptkategorien von rekombinanten Impfstoffe?
A
- Rekombinante Lebend-Vakzine
- Rekombinante Tot-Vakzine
- DNA Vazine
20
Q
Was sind die zwei Typen von rekombinanten Lebend-Vakzinen?
A
- Attenuierte Viren
- Vektorvakzine
21
Q
Was sind attenuierte Viren?
A
Replikationskompetente Viren, attenuiert über gezielte, gentechnische Veränderungen
(kommt unter Rekombinante Lebend-Vakzine)
22
Q
Nenne ein Beispiel von attenuierten Viren.
A
z.B. Tierseuchenerreger - Pseudorabies Virus (Erreger der Aujeszky´schen Krankheit beim Schwein)
Attenuierung über gezielte Gendeletion (gE-, tk-)
23
Q
Was sind Vektorvakzine?
A
Replikationskompetente Viren als Vektoren kodieren zusätzliches Antigen
24
Q
Was sind Eigenschaften von Vektorvakzine?
A
- selbst avirulent
- gentechnisch manipulierbar
- ausreichende Kodierungskapazität/ Expressionsspiegel
25
Nenne Beispiele von Vektorvakzinen.
Pockenviren:
* Vaccinia Virus, Stämme MVA, NYVAC
* Canarypox Virus, Stamm ALVAC
Herpesviren:
* Pseudorabies Virus (gE-)
* Bovines Herpesvirus 1 (gE-)
26
Was ist der Stamm von MVA (Modified Virus Ankara)? Wie ist er enstanden?
* Vaccinia Virus
* abgeleitet von Impfvirus
* weiter attenuiert durch 570 Passagen auf embryonalen Hühnerfibroblasten
27
Was sind die durch Attenuierung des Vaccinia Virus zur MVA entstandenen Eigenschaften? Wozu hilft das?
* spontane Deletion von ca. 30 kB Genomsequenz (von ca. 185 kB)
* in den meisten Säugerzellen erfolgt keine Virusvermehrung
* Verwendung als Vektor: Transportation und Expression von fremden Antigenen -> Stimulation des Immunsystems -> Ohne Krankheit
28
Wie läuft die Herstellung eines rekombinanten Vaccinia Virus mittels homologer Rekombination?
1. Klonierung von Zielgenen in Vektorplasmid: Integration der Zielgene zwischen Thymidinkinase-Flankierungen (TK-1 und TK-2); unter Kontrolle eines Promotors (P)
2. Kopräzipitation: Zusammenführung des Vektorplasmids mit viralen Genomen
3. Transfektion: Einführung des Plasmids in helfervirus-infizierte Zellen
4. Homologe Rekombination
5. Reinigung von Virionen: Durchführung einer Zentrifugation im Sukrosegradienten, um virale Partikel zu isolieren
6. Präparation des viralen Genoms: Isolierung und Analyse des viralen Genoms
7. Selektion rekombinanter Vaccinia-Viren
29
Was ist die homologe Rekombination?
Austausch von genetischem Material zwischen dem Vektorplasmid und dem viralen Genom -> Integration des Zielgens in das virale Genom
30
Wie läuft die Selektion rekombinanter Vaccinia-Viren?
* Verwendung von BrdU (Bromdesoxyuridin)
* Positive Selektion durch Verlust der Thymidinkinase-Funktion (über homologe Rekombination)
31
Nenne Beispiele für Vektorimpfstoffe.
Pockenviren
* Vaccinia Virus (Stamm MVA) mit Gen für Glykoprotein des Tollwutvirus
* Canarypox Virus mit
- Hämaglutiningen des Pferdeinfluenza Virus
- env und gag Genen des Katzenleukose Virus
- Glykoprotein des Tollwutvirus
32
Was ist ein mögliches Problem bei Vektorimpfstoffe?
* Immunreaktion gegen Vektor!
* Boost Effekt bei 2. Immunisierung bleibt aus!
33
Wie kann das Problem von einer Immunreaktion gegen den Vektor bei Vektorimpfstoffe verhindert werden?
„heterologous prime-boost“ Konzept:
1. Immunisierung mit rekombinanten Vektorvakzinen
2. Zweite Immunisierung mit rekombinanten AG/cDNA
-> Vermeidung einer Immunreaktion gegen den Vektor und Verstärkung der Immunantwort gegen das Zielantigen
34
Was sind rekombinante Proteine als „Subunit“-Vakzinen?
* in vitro rekombinant hergestellte Virusantigene (Proteine)
* aufgereinigt
* mit Adjuvans appliziert
35
Was sind Eigenschaften von Oberflächenproteinen nicht behüllter Viren? Inn welchen Zellen können sie expremiert werden, um rekombinante Proteine zu herstellen?
* nicht glykosyliert
* ohne Disulfidbrücken
* authentische Expression in E.coli möglich
- sehr große Proteinmengen
- preiswert
36
Nenne ein Beispiel von Oberflächenproteine nicht behüllter Viren, die als „Subunit“-Vakzinen angewendet wurde?
Hecolin: first VLP-based vaccine against hepatitis E virus (HEV) licensed in China
(VLP: Virus-like-particle)
37
Was sind Eigenschaften von Oberflächenproteine behüllter Viren? Inn welchen Zellen können sie expremiert werden, um rekombinante Proteine zu herstellen?
* komplex glykosyliert
* mit Disulfidbrücken
* authentische Expression in Hefezellen möglich
- sehr große Proteinmengen
- preiswert
38
Wovon ist die Immunogenität bei Oberflächenproteinen behüllter Viren abhängig?
* Disulfidbrücken
* Glykosylierung
-> authentische Expression in E.coli nicht möglich
39
Warum ist keine authentische Expression von Glykoproteine von behüllter Viren in Bakterienzellen möglich?
Immunogenität abhängig von Konformation
* Disulfidbrücken
* Glykosylierung
40
Nenne Beispiele von Oberflächenproteine behüllter Viren, die als „Subunit“-Vakzinen angewendet wurde?
* Hepatitis B Virus (HBV) Impfstoff - selektierte virale Antigene
* Malaria-Vakzine: RTS, S
41
In welchen Zellen wurde den Hepatitis B Virus-Impfstoff rekombiniert? Wie sind die rekombinanten Proteine im Bezug auf Effektivität und Kontaminationsgefahr?
* rekombinant in Hefe hergestellte HB S (Surface) Antigenpartikel
* effektiv
* keine Kontaminationsgefahr mit infektiösen Erregern aus humanem Blut
42
Was sind Probleme des durch rekombinanten Proteinen entwickelten Hepatitis B Virus (HBV) Impfstoffes und ihre Lösungen?
* Hefe-Kohlenhydrate maskieren Epitope -> rekombinanter Hefestamm mit reduzierter Glykosylierung
* 5-10 % Impfversager (HLA assoziierter Impferfolg) -> zusätzlich PreS1 und PreS2 Proteine wäre effektiver
43
Natürlicher Verlauf einer HBV-Infektion (Statistik)
akute Hepatitis B:
1. fulminante Hepatitis B
1% der akuten Infektionen, häufig Leberversagen
2. chronische Hepatitis B (persistierende Infektion)
90 % der perinatalen Infektionen
5 bis 10 % der akuten Infektionen bei Erwachsenen
Bei immunkompetenten Erwachsenen 60% inapparent und ausheilend
44
Was sind strukturelle Komponenten des HBV ?
* 3.2 kb DNA (partiell doppelsträngig)
* Reverse Transkriptase (RT)
* Core-Protein (HBc)
* pr (prä-Core-Protein)
* Hüllproteine (S): LHBs, MHBs, SHBs
* Zusätzliche Oberflächenbestandteile: preS1, preS2
45
Im welchen Form können die Strukturen von HBV vorkommen?
* Können als Filamente (stäbchenförmig) mit variablen Längen aus SHBs, MHBs, und LHBs vorkommen
* Können auch als sphärische Partikel (kugelförmig) aus Hüllproteinen (S) vorkommen
* Filamente und sphärische Partikel enthalten keine DNA -> nicht infektiös
46
Was ist CSP (Circumsporozoitprotein)?
* Häufigstes Oberflächenprotein von Plasmodium-Sporozoiten
* Wird in der Entwicklungsphase der Sporozoiten gebildet
* Zielstruktur für die Entwicklung von neutralisierenden Antikörpern
47
Was sind Komponenten der Malaria-Vakzine?
* Fusion des CSP mit dem HBV-Surface-Protein (S)
* Fusionierte Abschnitte:
R: Repeat-Region – Ziel für neutralisierende Antikörper
T: T-Zell-Epitope für die Immunaktivierung
* Kombination von R-T + HBV-S ergibt VLPs
* HBV-S vermittelte VLP-Bildung, trotz R-T-Anteil des CS-Proteins
48
Wogegen ist der Malaria-Impfstoff?
Die rekombinante Technologie verstärkt die Immunantwort gegen die Sporozoiten-Phase von Plasmodium, die für die Infektion verantwortlich ist
49
In welchen Zellen können viraler Glykoproteine exprimiert werden?
* keine authentischen viralen Glykoproteine-Herstellung in Bakterienzellen
* Disulfidbrücken können sich korrekt ausbilden. Die Glykosylierung von Proteinen ist in Hefezellen aber nicht identisch mit der in Säugerzellen
(Ausnahmen wie bei HBV -> Glykosilierung der Hüllproteine und daher die Proteinfaltung nicht kritisch)
50
Was sind die zwei Systeme zur Proteinexpression in Zellen höherer Eukaryonten?
* Stabile Zellinien
* Bakulovirus / Insektenzellen
51
Was sind Eigenschaften der stabilen Zellinien bei der Anwendung zur Proteinexpression?
* permanente oder induzierbare Expression
* geringere Proteinmenge
52
Was sind Eigenschaften der Bakulovirus / Insektenzellen bei der Anwendung zur Proteinexpression?
* partielle Glykosylierung
* neu: rekombinante Insektenzellen mit komplexer Glykosylierung
* große Proteinmenge
53
Welches Protein wurde als rekombinanted Glykoprotein in Impfstoffe benutzt? Was ist seine Funktion und in welchen Zellen wurden sie hergestellt?
* E2 Protein des Virus der Klassischen Schweinepest
* Schlüsselrolle beim Eintritt des Virus in die Wirtszelle – neutrale Epitope
* Produktion über rekombinante Bakuloviren in Insektenzellen
* Impfstoff mit internationaler Zulassung
54
Wie sieht es in Stratum corneum von PV (Pamillomviren) bei der Replikationszyklus aus? (1. Schicht / 5)
hohe Virusproduktion und Freisetzung von infektösen Viren
55
Wie sieht es in Stratum granulosum von PV (Pamillomviren) bei der Replikationszyklus aus? (2. Schicht / 5)
* wenige Viruspartikel
* viele Virusgenome
* erhöhte Transkription der frühen und späten Gene
56
Wie sieht es in Stratum spinosum von PV (Pamillomviren) bei der Replikationszyklus aus? (3. Schicht / 5)
* wenige Virusgenome
* Transkription der Gene E1, E2, E6 und E7
57
Wie sieht es inStratum basale von PV (Pamillomviren) bei der Replikationszyklus aus? (4. Schicht / 5)
* sehr wenige Virusgenome
* geringe Transkription der Gene E1 und E2
58
Wie sieht es in Basalmembran von PV (Pamillomviren) bei der Replikationszyklus aus? (5. Schicht / 5)
keine Transkription
59
Wozu dienen die E6/E7 Proteine im PV (Pamillomviren)?
* E6/E7 dienen der Regulation des Zell-Zyklus
* Induzieren den Übergang der differenzierten Epithelzellen in die S-Phase, dadurch Expression zellulärer Faktoren, die virale Genomreplikation fördern
* E6 verzögert zusätzlich Induktion der Apoptose
* Bei Hochrisiko-HPV haben E6 und E7 eine höhere Affinität zu p53 und pRB
60
Wie wird die E6/E7 von E2 reguliert?
negativ reguliert von E2
61
Zu wem ähnelt sich die Funktion von E6/E7?
wie large T-Antigen bei SV40
62
Was isr der funktionelle Mechanismus von E6? Mit wem interagiert er?
* Interagiert mit E6AP und p53
* HPV E6 führt zur E6AP (E3-Ubiquitin-Protein-Ligase)-abhängigen Ubiquitinierung von p53 → Abbau von p53 durch das Proteasom
63
Was ist E6AP und was ist seine Funktion?
* Zelluläre Ubiquitinligase
* induziert die Degradation von p53
64
Was ist p53 und was sind seine Funktion?
* Tumorsuppressor / Transkriptionsfaktor
* Anhaltung des Zellzykluses in G1 durch Induktion von p21
* Induziert Apoptose
* Kann durch Stress, DNA-Schäden oder Virusinfektionen verursacht werden
65
Was ist p21 und was ist seine Funktion?
* Inhibitor der cyclinabhängigen Kinasen
* Anhaltung des Zellzykluses in G1- und S-Phasen
66
Was isr der funktionelle Mechanismus von E7? Mit wem interagiert er?
* Interagiert mit pRB
* HPV E7 führt zur Ubiquitinierung von pRB → Abbau von pRB durch das Proteasom
67
Was ist pRB und was ist seine Funktion?
* pRB = retinoblastoma gene product
* Tumorsuppressor
* Bindet und inaktiviert den E2F-Transaktivator von Cyclin-Genen
* Verhindert dadurch den Übergang von der G1- in die S-Phase
68
Zu welchen Enzyme haben E6 und E7 bei Hochrisiko-HPV eine höhere Affinität?
p53 und pRB
69
Wozu beiträgt der Verlust der E2-Regulation während der Integration des HPV-Genoms?
zur Onkogenese
70
An welche Stelle integriert sich das virale Genom?
an E2
71
Wozu führt die Integration des HPV an E2 und warum?
* Inaktivierung von E2 bei Integration führt zur Überexpression von E6/E7
* weil E2 = Repressor der E6/E7 Expression
72
Wir verhalten sich E6 und E7 bei der Transformation?
* E6/E7 wirken synergistisch bei der Zelltransformation
* E7 vor allem für Transformation, aber Induktion der Apoptose
* E6 hemmt der Apoptose
73
In welchen Zellen kann HPV18 am besten transformieren?
* HeLa Zellen: aus humanem Cervix Carcinom, E6/E7 von HPV18
* (COS und 293T: SV40 large T Ag transformierte Zellen) (from monkey and human kidney jeweils)
74
Wie wird HPV übertragen?
Übertragung durch Hautkontakt, sexuell
75
Wie verläuft die Erkankung durch HPV?
* anfänglich akute Infektion, die übergehen kann (sehr selten) in eine chronisch persistierende Infektion der Basalzellen
* durch Zellproliferation entstehen Warzen, die sich normalerweise spontan zurückbilden
* Im Genitalbereich können die gutartigen Läsionen maligne entarten
* Kondylome können spontan verschwinden oder persistieren (20%)
* nach Latenzzeit von 20-40 Jahren Entstehung von Cervixkarzinom (3-6%)
76
Kann die Integration des HPV zur Transformation führen? Ist das Viralgenom nach Integration replikationsfähig?
* Integration des Virusgenoms kann zur Transformation führen
* Diese integrierten Genome replizieren nicht mehr
77
Wie wird HPV diagnosiert? Was ist die Therapie dagegen?
* Zyto-Diagnose von Zervix-Abstrich nach Schweregrad der Neoplasie
* Neoplasien meist Vorläufer invasiver Karzinome
* Können Basalmembran durchbrechen und metastasieren
* Therapie, keine spezielle - operatives Entfernen, Imiquimod, IFNα/β lokal und systemisch
* Highest rates of cervial cancer. Followed by oropharyngeal, anal, penile, vaginal, and vulvar cancers
78
Was ist meistens die Prognose von Humane Papillomviren HPV 16 und 18?
Zu 70% der Auslöser des Zervixkarzinoms (weitere 13 High Risk HPV Genotypen)
79
Was ist die Prognose von HPV 6 und 11?
Zervixdysplasien und Genitalwarzen
80
Warum können abgetötete HPV für die Therapie verwendet werden?
* virale Struktur beschädigt -> keine strake Immunreaktion
81
Was ist der genetische Ansatz für die Therpaie gegen HPV?
* „Virus like particles“ (VLPs)
* L1-Genprodukt (Kapsidprotein) reicht für Bildung von VLPs in Hefe
* Gardasil®: Sanofi Pasteur MSD (Zulassung seit 2006): enthält L1 Protein von HPV 6/11/16/18
* New: Gardasil 9: HPV-6, 11, 16, 18, 31, 33, 45, 52, 58
82
Warum werden VLPs benutzt bzw. was ist der Vorteil von VLPs?
Immunogenität des Virus, aber nicht infektiös
83
Wie effektiv ist die HPV-Vakzine? Wie viele Male muss geimpft werden?
* nur vorbeugend wirksam
* schützt nur vor “Neuinfektion”
* gute Immunantwort ohne Adjuvans (95-100% Protektion im Tiermodell)
* drei Injektionen innerhalb von 6 Monaten
* in klinischen Studien 100% Schutz vor HPV16/18 induzierten Kondylomen
* dadurch erwartete Reduktion der behandlungsbedürftigen Krebsvorstufen
um 60% (~200.000/Jahr)
* Zahl der Krebsfälle in vakzinierten Personen deutlich reduziert
84
Für wen ist die HPV-Vakzine besonders empfohlen?
* Eine bereits etablierte Infektion nicht sofort zum Krebs führt, sondern erst mit einer Latenz von Jahren bis Jahrzehnte. Deswegen wird die Impfung für Mädchen vor dem ersten Geschlechtsverkehr besonders empfohlen.
* Bei Frauen ohne HPV-Infektion - Verhinderung ca. 70% aller Krebsvorstufen und Krebserkrankungen
85
Was sind Nachteile der aktuelle HPV-Vakzine?
* wenig Kreuzprotektion für andere HPV-Stämme
* Kein formaler Nachweis, dass Impfung vor Krebsentstehung schützt!
(Nur langfristig möglich!) Schutz ist aber naheliegend.
86
Wann ist es möglich, dass eine Frau auch trotz HPV-Impfung erkrankt?
Wenn:
1. sie vor der Impfung schon infiziert war und
2. sie sich mit einem HPV-Typ infiziert ist, der nicht im Impfstoff enthalten ist.
87
Was enthält die Vakzine gegen Prostata Karzinom und wie wird es verabreciht?
* Immunisierung mit Prostate stem cell antigen (PSCA) über prime / boost Ansatz:
1. cDNA über Gene-Gun
2. virales RNA Replikon basierend auf attenuiertem Venezuelan equine encephalitis virus (positiv Strang RNA Virus; Alphavirus)
(RNA Replikon ohne Hüllproteingene; Hüllproteine von Helferzelle prod.)
88
Wie effektiv ist die Vakzine gegen Prostata Karzinom?
* Kontrollmäuse nach 12 Monaten alle mit Prostatatumor
* 90% der immunisierten Mäuse tumorfrei
* Tiermodell: „prostate cancer-prone transgenic adenocarcinoma mouse prostate (TRAMP) mice “
89
Wie werden Gene für DNA Vakzine kloniert?
Klonierung des Gens unter Kontrolle eines starken Promotors
90
Woe werden die DNA Vakzine appliziert und warum?
* Applikation der DNA in das Muskelgewebe
* dort langanhaltende Expression des Antigens
* Antigenpräsentation auch über MHC Klasse I - wichtig für die Aktivierung von T-Zellen
91
Wie werden DNA vakzine mit Trägermoleküle am besten verabreicht?
Verabreiching durch Gene Gun
92
Was sind Methoden, die die Effektivität der DNA Vakzine erhöhen?
* binden der DNA an Träger (Goldpartikel, Mikrosphären)
* Adjuvans
* Depoteffekt
93
Wie wurden die traditionellen Vakzine gegen Influenza entwickelt? Was waren Nachteile davon?
* Standardverfahren: Produktion in Hühnerei; Inaktivierung
Nachteile:
* Vakzineproduktion im Hühnerei dauert lange
* z.T. Adaptation der Viren nötig (virulente Stämme toten Kulturzellen)
* mögliches Problem: Hühnereiweisallergie
94
Was waren Vorteiel der DNA Vakzine gegen Influenza?
* DNA Vakzine verkürzt Entwicklungszeit
* erlaubt beliebige Modifikation der AS Sequenz
* z.B. Konsensussequenz aus verschiedenen H5N1 Stämmen
95
Was ist der Hauptbestandteil der Vakzine gegen Influenza A? Wie funktioniert die Vakzine?
* hemaglutinin mRNA von Influenza A H1N1, H3N2 und H5N1 Viren
* Löst eine B- und T-Zell-Antwort aus
* mRNA, die mit Protamin (ein kleines, argininreiches DNA-bindendes Protein) komplexiert ist, ist stabiler und induziert die angeborene Immunität über TLR7.
96
In welchen Organismen war die Vakzine gegen Influenza A effecktiv? Wie viel Male muss geimpft werden?
* Wirksam bei Mäusen und Frettchen.
* Bei Hausschweinen wurden HA-, NA- und NP-mRNA verwendet (Schwein 3 x 250 µg)
* Mindestens zwei Impfungen erforderlich
97
Was war der Hauptvorteil von der spezifische mRNA Vakzine gegen Influenza A im Vergleich zur traditionellen Influenza-Impfungen?
Kein kontaminierendes Ovalbumin aus Eiern (keine Allergie?)
98
Ein multivalentes, nukleosid-modifiziertes mRNA-Impfstoff gegen alle bekannten Influenza-Virus-Subtypen.
In welchen Organismen wurde es studiert? Wie wird der Impfstoff verabreicht und was war das Ergebnis?
* Nukleosid-modifizierte Messenger-RNA-Lipid-Nanopartikel-Impfung, die Hämagglutinin-Antigene aller 20 bekannten Influenza-A- und B-Virus-Subtypen kodiert
* Studie an Mäusen und Nerzen
* Zuerst wurde jeweils nur die einzelne mRNA verwendet, anschließend in Kombination
* Geimpfte Tiere produzierten Antikörper gegen HAs aller Subtypen
99
Was ist das Problem der aktuellen Influenza-Impfungen?
* Kopfdomänen von Hämagglutinin und Neuraminidase sind immunodominant
* Diese Domänen sind mutationsanfällige Hotspots; unterscheiden sich jedes Jahr bei Influenza-Viren
* Antikörper aus früheren Infektionen bieten keinen Schutz mehr
* Die Stalk-Domänen sind konserviert, aber werden vom Immunsystem fast ignoriert
100
Was ist der Universelle Influenza-Impfstoff und wie wird es verabreciht?
* Impfung mit Fusionsproteinen, die aus den Stalk-Domänen von menschlichen Influenza-Viren bestehen, verbunden mit Kopfdomänen, die von sehr distantly verwandten Tier-Influenza-Viren stammen
* Impfung 3 x; jedes Mal mit einem anderen Fusionsprotein, das die Stalk-Domäne des menschlichen Influenza-Virus enthält, aber eine völlig andere Kopfdomäne
101
Was ist der Effekt von dem universellen Influenza-Impfstoff?
Massive Booster-/Immunreaktion gegen die Stalk-Domäne, die zwischen menschlichen Influenza-Viren konserviert ist --> breite Immunität gegen Influenza
102
Systemische RNA-Abgabe an dendritische Zellen nutzt antivirale Abwehrmechanismen für die Krebsimmuntherapie.
Was ist das technische Poblem hier?
Wie können Antigen-präsentierende Zellen (APCs), z. B. dendritische Zellen (DC), stimuliert werden?
103
Wie können Antigen-präsentierende Zellen (APCs), z. B. dendritische Zellen (DC), stimuliert werden?
* RNA-Lipoplex (RNA-LPX) leicht negativ geladen, ohne die Notwendigkeit, die Partikel mit molekularen Liganden zu funktionalisieren
* Die LPX schützt RNA vor extrazellulären Ribonukleasen und vermittelt deren effiziente Aufnahme und Expression des kodierten Antigens durch DC-Populationen und Makrophagen in verschiedenen lymphatischen Kompartimenten
104
Was sind Aufgaben der RNA-LPX?
* RNA-LPX löst die Freisetzung von Interferon α (IFNα) durch plasmacytoide DCs und Makrophagen aus
* RNA-LPX, die virale oder mutierte Neo-Antigene oder endogene Selbst-Antigene kodieren, induzieren starke Effektoren- und Gedächtnis-T-Zell-Antworten und vermitteln eine potente IFNα-abhängige Abstoßung progressiver Tumoren
105
Was wurde in den Melanom-Patienten, die mit einer niedirgen Dosis von RNA-LPX behandelt wurden, beobachtet?
Induktion der IFNα und starken antigen-spezifischen T-Zell-Antworten (CD4 und CD8) -> Unterstützung des identifizierten Wirkmechanismus und der Potenz
106
Was ist rVSV-EBOV?
* rVSV-EBOV: Basierend auf das vesikuläre stomatitis Virus, das genetisch modifiziert wurde, um ein Oberflächenglykoprotein des Zaire-Ebolavirus zu exprimieren -> rekombinante DNA-Vakzine
* Hocheffektiv und sicher
107
Was sind Angriffspunkte der breit neutralisierenden monoklonalen Antikörper gegen HIV?
binden an Bindestellen für:
* CD4 (auf gp120)
* Ko-Rezeptor (auf gp120; z.b. CCR5)
* und an die Membran nahe Domäne des gp41
108
Was ist das Problem bei breit neutralisierenden monokolanlen Antikörpern gegen HIV?
In natürlicher Infektion und durch Impfung werden diese Ak kaum induziert oder die Epitope sind hoch variabel (z.B. V3 loop)
109
Was sind Gründe, warum diese breit neutralisierenden mAk gegen HIV kaum induzierbar sind oder die Epitope hoch variabel sind?
* Virale gps stark glykosyliert (wenig immunogen) Zucker schirmen wichtige Bereiche des Proteins vor dem Immunsystem ab
* gp120 ist Trimer; Monomer hat andere Konformation (oft in Impfstoffe verwendet)
* ohne CD4 Bindung hat auch Trimer (gp120/ gp41) andere Konformation und hohe strukturelle Flexibilität
* „Infection enhancing antibodies“
* „antibody dependent enhancement/cytotoxicity“
* Aufnahme von Virus/Ak Komplex in Zelle über FC-Rezeptor
110
Was ist der Lösungsansatz für das Problem bei breit neutralisierenden monokolanlen Antikörpern gegen HIV?
Notwendige Antigenkonformation einfrieren
111
Was sind die Vorteile von DNA Vakzinen?
* einfache Handhabung (Lagerung)
* effektiver als Tot-Impfstoff (Bsp.: PRV DNA Vakzine)
* einfache Reinigung
* sehr stabil
* preiswert
* schnell in großen Mengen herstellbar
112
Was sind die Nachteile von DNA Vakzinen?
* mehrfache Applikation
* weniger effizient als (Bsp.: Lebend-Vakzine PRV)
* stark Adjuvans-abhängig
* Tumorrisiko
* kein Produkt auf dem Markt
113
Was sind die Vorteile von rekombinanten Vakzinen?
* Attenuierung durch gezielte Manipulation des Virusgenoms (Sicherheit, Zeitersparnis)
* eine Lebend-Vakzine zum Schutz gegen mehrere Viren
* Markerimpfstoffe (Deletionsmutanten; „Subunit“ Vakzine)
serologische Unterscheidung geimpfter und infizierter Tiere „Disease Management“
114
Was sind die Nachteile von rekombinanten Vakzinen?
* Bei Lebendvakzine müssen Virulenzfaktoren bekannt sein (z.B. Immunevasionsstrategien)
* Verwaltungstechnische Auflagen (Gentechniksicherheit, Zulassung)
* fehlende Langzeiterfahrung
