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Müller, Marcus Volker (2014): Untersuchung der Expression von Proteinen des Staupevirus durch das Modifizierte Vacciniavirus Ankara im Hinblick auf die Erstellung von Vakzinekandidaten. Dissertation, LMU München: Tierärztliche Fakultät
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Abstract

Die Staupe ist eine bedeutsame, weltweit verbreitete virale Infektionskrankheit der Hunde und vieler anderer Raubtierspezies. Aufgrund ihres oft letalen Ausgangs und der fehlenden Möglichkeit zur kausalen Therapie, stellt die aktive Immunisierung empfänglicher Tiere die wichtigste prophylaktische Maßnahme dar. Bei der Impfung exotischer Tierspezies stellt sich die Verwendung von für den Hund zugelassenen, attenuierten Lebendimpfstoffen, sowie anderer experimenteller Vakzinen, problematisch dar. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Expression verschiedener Staupevirus-Antigene durch das Modified Vaccinia Virus Ankara (MVA) untersucht, um einen sicheren Kandidaten-Impfstoff gegen die Staupe zu erstellen. Mittels homologer Rekombination wurden die Gene des Fusionsproteins (F), des Hämagglutinin-Proteins (H) und des Matrix-Proteins (M) des Staupe-virus (Canines Distemper Virus, CDV) einzeln oder in Kombination in das MVA-Genom inseriert. Durch den Einsatz verschiedener Fluoreszenzmarker war eine hocheffektive Aufreinigung und klonale Isolation der verschiedenen rekombinanten MVA möglich. Bei der anschließenden genetischen Charakterisierung konnte die korrekte und stabile Insertion der Fremdgene nachgewiesen werden. Bei der Expressionsanalyse der CDV-Proteine konnte eine vom gewählten Promotor abhängige Synthese beobachtet werden. Um die Kombinations-möglichkeit verschiedener Antigene in einem MVA-Vektor zu untersuchen, wurde F/H-rekombinantes MVA erstellt, welches beide CDV-Glykoproteine zur Expression brachte. Anschließende Untersuchungen der Wachstumseigenschaften der rekombinanten MVA zeigten deren uneingeschränkte Replikationsfähigkeit in embryonalen Hühnerzellen sowie deren Replikationsdefizienz in Säugerzellen, was zum einen für die Herstellung von Impfstoffpräparationen im großen Maßstab und zum anderen für die sichere Anwendung im zu impfenden Säuger entscheidend ist. Es konnte gezeigt werden, dass mittels MVA-Vektorsystem eine effiziente Expression von CDV-Proteinen möglich ist, was die erstellten Konstrukte zu interessanten Kandidaten-Impfstoffen gegen Staupe macht. Weitere Untersuchungen über deren Potential zur Induktion einer protektiven Immunität im Tier sind anzustreben.

Abstract

Canine distemper is an important infectious disease of dogs and many other carnivore species, caused by the canine distemper virus (CDV). The disease has a high mortality and causal treatment is not possible. Therefore, immunization of susceptible animals is most important. However, vaccination of exotic species with licensed attenuated live vaccines or other experimental vaccines frequently poses a problem. Here, expression of different CDV antigens using the poxvirus Modified Vaccinia virus Ankara (MVA) was investigated in order to create a safe vaccine candidate against canine distemper. The genes of the fusion protein (F), the hemagglutinin protein (H) and the matrix protein (M) of CDV were inserted into MVA genome by homologous recombination. Highly efficient purification and isolation of the recombinant MVA was performed using different fluorescent markers. The subsequent genetic characterization showed a correct and stable insertion of the genes of interest. Depending on the used viral promoter, expression of the CDV genes and synthesis of the antigens was detected. To determine the possibility of the combination of different antigens in a single MVA vector, an F/H-recombinant MVA was generated, which expressed both glycoproteins of the canine distemper virus. Subsequent screening of the growth characteristics of the recombinant MVA demonstrated their high replication capability in embryonic chicken cells, as well as their replication deficiency in mammalian cells. This is important for large-scale production of vaccines and for the safe vaccination of mammals. Using the MVA as vector platform, an efficient expression of CDV proteins could be demonstrated. The generated recombinant MVA might be interesting vaccine candidates against canine distemper. Therefore, further in vivo studies are necessary to investigate the capacity of the recombinant MVA to induce protective and safe immune response.