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Konstruktion und Charakterisierung Serotyp 5-basierter adenoviraler Vektoren zur Expression von Modellantigenen für genetische Vakzinierung

Dr. med. Sabine Vöhringer
Dr. med. Sabine Vöhringer

Die Möglichkeit der Impfung zum Schutz vor Infektionskrankheiten gilt als eine der größten Errungenschaften der modernen Medizin. Dabei wird im menschlichen Körper eine spezifische Immunität erzeugt, durch die er beim Kontakt mit dem Krankheitserreger nicht oder nur in milder Form erkrankt. So können inzwischen viele Infektionskrankheiten erfolgreich bekämpft oder, wie im Fall der Pocken, sogar eliminiert werden. Doch die Entwicklung von wirksamen Impfstoffen gegen schwere und weit verbreitete Erkrankungen wie z. B. Malaria oder AIDS ist schwierig und demzufolge ist der Bedarf an neuen Impfstrategien sehr groß.
Ein neuer Ansatz auf diesem Gebiet ist die so genannte genetische Vakzinierung, mit der sich auch diese Arbeit beschäftigt. Ein abgeschwächtes Virus, in diesem Fall das Adenovirus, soll sozusagen als „Transportmittel“ die genetische Information für einen kleinen Teil eines Krankheitserregers in den menschlichen Körper einbringen und dafür sorgen, dass das Immunsystem aktiviert wird. Die Produktion von spezifischen Antikörpern und vor allem zytotoxischen T-Zellen gegen den jeweiligen Erreger soll dann zur Immunität führen.  
Das Adenovirus hat sich auf Grund bestimmter Eigenschaften, wie z. B. der relativen Ungefährlichkeit oder der guten Produzierbarkeit, bereits für diese Zwecke bewährt.
Seine Anwendung im Rahmen der genetischen Impfung wird jedoch unter anderem dadurch limitiert, dass die meisten Menschen gegen dieses „Schnupfenvirus“ immun sind. Bevor der virale Vektor in der Lage ist, die DNA für Teile des Krankheitserregers in den Körper einzuschleusen, wird er schon von Zellen des Immunsystems unschädlich gemacht. Um diesem Problem zu begegnen, wurde in der Sektion Gentherapie der Uni Ulm ein System zur genetisch-chemischen Kapsidmodifikation entwickelt. Durch dieses soll die Oberfläche des Virus so verändert werden, dass es zum einen seine Funktion nicht verliert, zum anderen aber durch bereits vorhandene Antikörper nicht mehr erkannt werden kann.

In der vorliegenden Arbeit sollten nun die Voraussetzungen geschaffen werden, das Potential dieses neuen Systems zu testen. Es wurden drei adenovirale Vektorpaare konstruiert, die die Möglichkeit bieten, zwischen kapsidmodifizierten und nicht-kapsidmodifizierten Vektoren zu vergleichen. Die Wahl von Modellantigenen, wie
z. B. des Hepatitis-B-Oberflächenantigens, erlaubt durch international standardisierte Verfahren zur Quantifizierung der Immunantworten Vergleiche mit herkömmlichen Impfmethoden.

Alle Vektoren wurden zunächst umfangreich in vitro getestet. Anschließend wurden Mäuse immunisiert und wir konnten zeigen, dass mit allen Vektoren eine antigen-spezifische Immunantwort ausgelöst werden konnte.
Erste Versuche mit chemisch kapsidmodifizierten Vektoren erbrachten überraschende Ergebnisse. Während die Vektoren, die eine Umhüllung aus Polyethylenglykol erhalten hatten, in vitro kaum noch infektiös waren, ergab sich in vivo eine unerwartet hohe zelluläre Immunantwort.
Auf dieser Basis konnten weitergehende Versuche mit kapsidmodifizierten Vektoren stattfinden, u. a. konnten wir zeigen, dass die Polymerhülle den Vektor wirklich vor neutralisierenden Antikörpern schützt.

Die Ergebnisse dieser Arbeit wurden in dem international renommierten Fachblatt „Molecular Therapy“ veröffentlicht.

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