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Rekombinante inaktivierte Tollwutviren mit Staupe-Glykoproteinen schützen gegen beide Erreger

Derzeit verfügbare Lebend-Impfstoffe gegen Staupe bei Tieren sind effektiv und enthalten abgeschwächte Impfviren. In sehr empfindlichen Tierarten können sie aber zu Erkrankungen führen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts und der Thomas Jefferson University haben einen auch für empfindliche Tierarten sicheren Inaktivat-Impfstoff entwickelt, der im Tierversuch gleichzeitig gegen Staupe und Tollwut schützt. Der neue Impfstoff besteht aus einem Mix von zwei rekombinanten inaktivierten Tollwutviren inklusive Tollwut-Glykoprotein und je einem von zwei Glykoproteinen des Staupeerregers. Über die Forschungsergebnisse berichtet Journal of Virology in seiner Online-Ausgabe vom 01. Februar 2017 (abends).

03 / 2017

Tollwut und Staupe gehören zu den gefährlichsten Virusinfektionen bei Karnivoren (fleischfressenden Tieren) und führen häufig zum Tod. Das Tollwutvirus kann durch Biss auch auf Menschen übertragen werden. Es greift das Nervensystem an und führt zu tödlichen Erkrankungen. Bei den Tollwutimpfstoffen handelt es sich um inaktivierte Impfstoffe, auch als Inaktivat-Impfstoffe bezeichnet, mit sehr gutem Sicherheitsprofil und hoher Stabilität. Zur Impfung gegen die Staupe, die eine masernähnliche Erkrankung hervorruft, werden Lebend-Impfstoffe eingesetzt, die abgeschwächte Staupeviren enthalten. Diese vermehren sich im geimpften Tier in gewissem Umfang weiter und können bei sehr empfindlichen Tierarten zur schweren Erkrankung führen.

Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts um Prof. Dr. Veronika von Messling, Leiterin der Abteilung Veterinärmedizin, und der Thomas Jefferson University um Prof. Dr. Matthias Schnell haben das für Impfungen eingesetzte Tollwutvirus gentechnisch verändert, so dass es auf seiner Oberfläche neben dem Glykoprotein des Tollwuterregers zusätzlich eines der beiden Glykoproteine des Staupevirus trägt. Gegen diese Glykoproteine ist die schützende Immunantwort gerichtet. Die rekombinanten Viren wurden dann aufgereinigt und inaktiviert, um den Tollwutimpfstoffen ähnliche Impfstoffkandidaten zu erzeugen.

Mit Staupe-Virus infizierte Zellen fusionieren mit nicht infizierten benachbarten Zellen. Eine Färbung mit Antikörpern gegen Staupevirus markiert die infizierten Zellen rot. Mit Staupe-Virus infizierte Zellen fusionieren mit nicht infizierten benachbarten Zellen. Eine Färbung mit Antikörpern gegen Staupevirus markiert die infizierten Zellen rot.Mit Staupe-Virus infizierte Zellen fusionieren mit nicht infizierten benachbarten Zellen. Eine Färbung mit Antikörpern gegen Staupevirus markiert die infizierten Zellen rot. Quelle: PEI

Mit Tollwut-Virus infizierte Zellen leuchten unter Fluoreszenzeinwirkung grün. Sie wurden mit Antikörpern aus Tollwut-geimpften Tieren gefärbt, die an ein grün fluoreszierendes Molekül gebunden sind. Mit Tollwut-Virus infizierte Zellen leuchten unter Fluoreszenzeinwirkung grün. Sie wurden mit Antikörpern aus Tollwut-geimpften Tieren gefärbt, die an ein grün fluoreszierendes Molekül gebunden sind.Mit Tollwut-Virus infizierte Zellen leuchten unter Fluoreszenzeinwirkung grün. Sie wurden mit Antikörpern aus Tollwut-geimpften Tieren gefärbt, die an ein grün fluoreszierendes Molekül gebunden sind. Quelle: PEI

In Experimenten mit Frettchen stellten die Forscher zunächst fest, dass eine einzelne Impfung ausreicht, um schützende Antikörpertiter gegen Tollwut zu erzeugen. Vor Staupe waren nur Tiere geschützt, die mit einem Mix aus inaktivierten Tollwutviren mit je einem der Staupe-Glykoproteine geimpft worden waren. Der Mix-Impfstoff enthielt somit das Tollwutvirus-Glykoprotein und beide Staupevirus-Glykoproteine. Die Forscher schließen daraus, dass nur die Immunantwort gegen beide Staupevirus-Glykoproteine zum Schutz vor Staupe führt.

"Unser Tollwutvirus-basierter bivalenter Impfstoff ist eine vielversprechende Plattform für die Entwicklung von Impfstoffen gegen Morbilliviren" erläutert von Messling die Forschungsergebnisse. Zum einen ist hier kein Risiko einer Impfkrankheit vorhanden, weil die Viren inaktiviert sind. Zum anderen – ein weiterer wichtiger Vorteil inaktivierter Impfstoffe – sind sie deutlich weniger temperaturempfindlich als Lebendimpfstoffe.

Ein Tollwut-Virus (links) wurde so modifiziert, dass es auf seiner Oberfläche entweder das H Protein des Staupevirus trägt (Mitte, blau markiert) oder das F Protein (rechts, Pfeile in pink) Modifiziertes TollwutvirusEin Tollwut-Virus (links) wurde so modifiziert, dass es auf seiner Oberfläche entweder das H Protein des Staupevirus trägt (Mitte, blau markiert) oder das F Protein (rechts, Pfeile in pink) Quelle: PEI

Originalpublikation

Da Fontoura Budaszewski R, Hudacek A, Sawatsky B, Krämer B, Xiangping Y, Schnell MJ, von Messling V (2017): Inactivated Recombinant Rabies Viruses Displaying Canine Distemper Virus Glycoproteins Induce Protective Immunity Against Both Pathogens.
J Virol Feb 1 [Epub ahead of print].
Online-Abstract

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