Entwicklung eines Kleintiermodells zur Evaluierung von Impfstoffen gegen Retroviren

Abstract

Eine präventive Immunisierung stellt die kostengünstigste und erfolgversprechendste Strategie zur Bekämpfung viraler Infektionen dar. Das Koala-Retrovirus ist mit Leukämien, Lymphomen und opportunistischen Infektionen assoziiert und in der Lage, Ratten in vivo zu infizieren. Dadurch konnte ein Kleintiermodell etabliert werden, das sich für Studien zu Transspeziesübertragungen von (Gamma)retroviren, aber auch für die Erprobung von Impfstoffansätzen eignet. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurden deshalb die Eigenschaften dieses Virus genauer untersucht. Bei der Erforschung des in vitro-Wirtsspektrums konnte eine Infektion von humanen und Ratten- PBMCs sowie Rhesusaffen-, Nerz-, Katzen-, Schweine- und Fruchtfliegenzelllinien nachgewiesen werden, welche im Fall von Rhesusaffe, Nerz, Katze und Drosophila sogar produktiv war. Etwa vier Wochen nach der in vitro-Infektion humaner Nierenzellen zeigte sich eine Verringerung der Virusreplikation, die durch Behandlung mit den Basenanaloga 5-Aza- 2‘-desoxycytidin und 5-Brom-2‘-desoxyuridin nur geringfügig gesteigert werden konnte. Es konnte weiterhin gezeigt werden, dass die in den Seren von Mensch und Ratte enthaltenen Komponenten des Komplementsystems - zumindest partiell - in der Lage sind, die KoRVInfektion der entsprechenden PBMCs zu verhindern. Dabei scheint, anders als für PERV beschrieben, nicht der Aktivierungsweg über Gala1-3Gal-Antikörper, sondern ein weiterer Weg eine Rolle zu spielen. Im Laufe der Untersuchung möglicher Übertragungswege von KoRV auf Ratten stellte sich heraus, dass das Virus durch Kontakt zu Kot und Urin infizierter Tiere übertragen werden kann. Um die Bestimmung der zellassoziierten Viruslast in Ratten- und Koala-Proben zu verbessern, wurde das bestehende Real-time-PCR-System optimiert. Zur Vervollständigung des immunologischen Nachweissystems sowie zur Bestimmung der Viruslast wurde mit der Etablierung eines Gag Capture ELISAs begonnen, wozu vier KoRV p27Gag-Fragmente kloniert, exprimiert und teilweise in Ratten appliziert wurden. Um den Einfluss der Länge der Ektodomäne auf die Induktion neutralisierender Antikörper zu untersuchen, wurden fünf, N-terminal bis ins Fusionspeptid verlängerte, p15E-Konstrukte rekombinant hergestellt. In Ratten konnten mit jedem Konstrukt neutralisierende Antikörper induziert werden, Unterschiede im Titer wurden jedoch nicht beobachtet. Im Rahmen der Diplomarbeit wurden zusammenfassend weitere Erkenntnisse zur Übertragung des KoRV in vitro und in vivo gewonnen. Die optimierten Nachweissysteme ermöglichen in Zukunft unter anderem ein besseres Monitoring der KoRV-Infektion, das etablierte Tiermodell dagegen Untersuchungen zur Pathogenität von KoRV sowie zur Effektivität verschiedener Impfstoffansätze.