Entwicklung von reassortment-inkompetenten Lebendvakzinen gegen die aviäre Influenza auf Basis von Fledermaus-Influenzaviren

Schön, Jacob GND

In der vorliegenden Arbeit wurden erfolgreich chimäre H17N10-Viren mit den Glykoprotein-Seg-menten verschiedener, relevanter aviärer Influenzaviren der Subtypen H5 und H7 generiert. Diese chimären Viren sind aufgrund der Fledermaus-Influenzavirus-eigenen, terminalen Verpackungs-signalsequenzen, natürlicherweise nicht in der Lage, mit klassischen Influenzaviren zu re-assortieren. Damit sind sie in besonderem Maße interessant zur Anwendung als potentielle Lebendvakzinekandidaten. Ergänzend weisen sie den Vorteil einer einfachen, massentauglichen Applikation auf, was eine kostengünstige und zeitsparende Verabreichung z. B. über Spray oder Trinkwasser möglich machen würde. In der vorliegenden Arbeit wurden daher verschiedene monobasische und polybasische HA-Proteine im genetischen H17N10-Hintergrund untersucht und es zeigte sich in allen Fällen eine sehr deutliche Attenuierung im Vergleich zu den AIV-Donorviren. Mit Blick auf die Sicherheit und Anwendbarkeit im Feld wurden für die weiteren Evaluierungen als potentielle Influenza-Lebendvakzine für Nutzgeflügel lediglich chimäre Viren mit einer monobasischen Spaltstelle verwendet. Die starke Attenuierung der LPAIV-H17N10-Chimären sollte im Rahmen dieser Studie durch in ovo und in vivo Passagierung verringert werden, um eine verstärkte Replikation im Huhn zu erreichen und so eine verbesserte Immunität zu induzieren. Durch die gezielte Passagierung traten verschiedene aviär- oder Conchen-adaptive Mutationen im HA, PB2, PA, PB1, M1 und NP auf, welche zum Teil auch in natürlich vorkommenden AIVs zu beobachten sind. Einige dieser Mutationen (PA-E141K und PB2-I382S) scheinen eine verbesserte Replikation und Immunstimulation der Viren im Nasenepithel zu vermitteln. Insgesamt konnte gezeigt werden, dass die generierten Viren prinzipiell in der Lage sind eine protektive Immunität in Eintagsküken, aber auch in vier Wochen alten Hühner gegen eine ansonsten letale, homologe HPAIV-Belastungsinfektion zu vermitteln. Diese Ergebnisse konnten im Frettchenmodel nachgestellt werden, wo sich die verwendete H5-Chimäre als apathogen und wirksam nach mukosaler Immunisierung erwies. Dabei handelte es sich um eine vollständige („sterile“) Immunität, so dass kein HPAIV ausgeschieden wurde. Auffällig war hierbei die massive Attenuierung der verwendeten H5-Chimäre, welche selbst in sehr hoher Dosis bei Eintagsküken vollständig apathogen war. Somit wurde auch das Impfvirus in keinem Fall auf die naiven Kontrolltiere übertragen, was mit Hinblick auf die sichere Anwendung als großer Vorteil gewertet werden muss. Allerdings ist die minimale lokale Replikation und die fehlende system-ische Ausbreitung auch gleichzeitig die größte Schwachstelle, da z. B. eine hohe Immunisierungs-dosis eingesetzt werden muss. Dies könnte aber zukünftig z. B. durch das gezielte Einfügen von Conchen-spezifischen Mutationen weiter optimiert werden.

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Schön, Jacob: Entwicklung von reassortment-inkompetenten Lebendvakzinen gegen die aviäre Influenza auf Basis von Fledermaus-Influenzaviren. Freiburg im Breisgau 2019. Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Fakultät für Biologie, Institut für Virologie.

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