Rekombinante Impfstoffe

Question 1

Erfolgreiche Impfprophylaxe: bei welchen Viren & welche Art d. Impfung?

Answer 1

HIV: Proteasehemmer & Nukleosidanaloga
HCV (Hepatitis C): Nukleosidanaloga & Interferon Alpha
HSV (Herpes): Nukleosidanaloga

Question 2

Lebend-Vaccine: Was? Vorteile? Nachteile?

Answer 2

Was: vermehrungsfähiger, attenuierter Erreger
Vorteile: lang anhaltender Schutz, Effektive Ag-Präsentation über MHC I, keine Adjuvans
Nachteile: Erregerausscheidung, Reversion

Question 3

Tot-Vaccine: Was? Vorteile? Nachteile?

Answer 3

Was: inaktivierter/nicht vermehrungsfähiger Erreger
Vorteile: keine Erregerausscheidung, keine Reversion
Nachteile: weniger effektiv/Boost-Impfung, ineffektive Ag-Präsentation über MHC I, Adjuvans nötig

Question 4

Rekombinante Impfstoffe: Was?

Answer 4

lebend: attenuierte Viren, Vektorvaccinia
tot: prokaryonte/eukaryonte Systeme
DNA/RNA-Vaccinia

Question 5

Herstellung rekombinanter Vektor-Viren über homologe Rekombination

Answer 5

1. Klonierung v. Zielgenen in Vektorplasmid zw. Gene d. Thymidinkinasen
2. Reinigung d. Virions, Präparation d. viralen Genoms
3. Kopräzipitation
4. Transfektion in Zelle
5. Homologe Rekombination _> Einbau d. Ziel-Gene über Thymidinkinase-Gene
6. Selektion rekombinanter Viren über BrdU

Question 6

Problem bei Vektor-Viren & Lösung

Answer 6

Problem: Boost-Effekt bleibt aus, da Körper auch Ak gegen Virus gebildet hat
Lösung: Prime-Boost-Konzept: andere Art von Vektor/ Ag/ cDNA

Question 7

Herstellung von Virus-Untereinheiten als Impfung

Answer 7

Virusproteine werden in vitro rekombinant hergestellt
Proteine aufreinigen & mit Adjuvans beschichten
nicht-behüllte Viren: Proteine nicht glykosyliert & ohne Disulfidbrücken -> Expression in E.coli
behüllte Viren: Proteine glykosyliert & mit Disulfidbrücken -> Expression in Hefezellen

Question 8

Verlauf einer HBV-Infektion (Hepatitis B): 2 Möglichkeiten

Answer 8

fulminante Hepatitis: 1%, Tod durch Leberversagen

chronische Hepatitis: 90%, inapparent & ausheilend

Question 9

Aufbau HBV-Virus

Answer 9

partiell dsDNA: 3,2kB
Capsidprotein
Hüllprotein: small, middle & large Spheren
Hülle ohne Spheren gutes Ag

Question 10

Problem & Lösung von HBV-Hüllprotein als Impfstoff

Answer 10

Protein löst nur gefaltet Immunantwort aus -> Expression nur in nativem Host
Lösung: Proteinexpression in Zellen höherer Eukaryonten
stabile Zellen: permanente/induzierbare Expression, geringe Menge
Insektenzellen: partielle/komplexe Glycosylierung, große Menge

Question 11

Therapeutische Vaccinierung: Was? Funktionsbsp.?

Answer 11

Impfung nach bereits vorhandener Infektion
Über z.B. PD-1-Inhibition, IL-10-Blockade
Zugabe v. Signalmolekülen: stimulieren Immunsystem, hemmen negative Regulation

Question 12

Tumorentstehung durch HPV (Zellarten)

Answer 12

Stratum Basale: wenige Genome, Transkription E1 & E2
Stratum Spinosum: wenige Genome, Transkription E1, E2, E6 & E7
Stratum Granulosum: wenige Viruspartikel, viele Genome, Transkription aller Gene
Stratum Corneum: hohe Virusproduktion, Freisetzung infektiöser Viren

Question 13

Gene E6/E7 generelle Funktion

Answer 13

Regulieren Zellzyklus

Induzieren Übergang d. Zelle zu S-Phase -> fördert Transkription d. Virus-Genoms

Question 14

E6: Funktionsweise

Answer 14

Verzögert Induktion d. Apoptose (neg. reguliert v. E2)
Interagiert mit E6AP & p53 (Tumorsupressor)
E6 & E6AP binden an p53 -> Ubiquitinierung & Abbau
p53 stoppt Zelle nicht mehr in G1-Phase

Question 15

E7: Funktionsweise

Answer 15

Interagiert mit pRB (Tumorsupressor)
E7 bindet an pRB -> Ubiquitinierung & Abbau
pRB verhindert nicht mehr Übergang in S-Phase (E2F-Rezeptor jetzt aktiv)

Question 16

HeLa-Zellen: Was?

Answer 16

Aufgrund von HPV-Infektion schnell wachsende Zellen

E2 bei Integration beschädigt: keine Suppression v. E6/E7

Question 17

Verlauf einer HPV-Infektion & Impfschutz

Answer 17

chronisch-persistierende Infektion: Warzenbildung
gutartige Liäsionen in Genitalbereich verschwinden zu 80%
Cervixkarzinom entsteht nach 20-40J Latenzzeit bei 3-6% d. Infektionen
15 verschiedene High-Risk-HPV-Typen
Impfung schützt wahrscheinlich, aber nicht bewiesen

Question 18

Prostatakrebs-Impfung: Vorraussetzung, Funktionsweise

Answer 18

Vorraussetzung: Oberflächenproteine d. Krebszellen bekannt
Impfung gegen PSCA (Ag auf Zelle) über Prime-Boost
Prime: cDNA-Vaccine über Gene-Gun injeziert
Boost: virales RNA-Replikon ohne Hüllprotein-Gene

Question 19

DNA-Vaccine: Herstellung, Applikation

Answer 19

Herstellung: Klonierung d. Gens unter starkem Promotor, Binden an Träger (Goldpartikel, Mikrosphären) & Adjuvanz
Applikation: Injektion ins Muskelgewebe, Einschießen über Gene-Gun

Question 20

Influenza-Impfung: Herstellung aktuell, Problem & Lösung?

Answer 20

Virenproduktion in Hühnerei & Inaktivierung
Problem: immer neues Virus-Genom -> neue Impfung
Lösung: DNA-Impfung: kurze Entwicklungszeit, Modifikation d. Gensequenz (für mehrere Stämme)

Question 21

mRNA-Vaccine: Aufbereitung?

Answer 21

B- & T-Zell-Antwort auf codierte Proteine

Stabilisierung: Protamine (Arg-reich), Lipidhülle -> RNA-Lipoplexe

Question 22

HIV-Impfung: Problem & Grund

Answer 22

Kaum Ak indzuziert, oder variable Epitope
Grund: HIV-Proteine abgeschirmt durch starke Glykolysierung, Konformation von gp120 nur mit nativem CD40 zu erreichen
Lösung: Ag in richtiger Konformation einfrieren

Question 23

Vorteile v. DNA-Vaccinen

Answer 23

einfache Handhabung
effektiver als Tot-Impfung
einfache Reinigung & Lagerung
sehr stabil
preiswert
schnell in großen Mengen

Question 24

Nachteile v. DNA-Vaccinen

Answer 24

mehrfache Applikation nötig
weniger effizient als Lebend-Impfung
stark Adjuvans-Abhängig
Tumorrisiko
kein Produkt auf Markt

Question 25

Vor-/Nachteil mRNA-Vaccine in Vgl. zu DNA-Vaccinen

Answer 25

kein Tumorrisiko

instabil -> Lagerung anspruchsvoll

Question 26

Vorteile v. rekombinanten Impfstoffen

Answer 26

Attenuierung durch gezielte Mutation
Schutz gegen mehrere Viren
Markerimpfstoffe

Question 27

Nachteile v. rekombinanten Impfstoffen

Answer 27

Virulenzfaktoren müssen bekannt sein
verwaltungstechnische Auflagen
fehlende Langzeiterfahrung