Traditionelle und innovative Impfstoffentwicklung

Universität für Bodenkultur Wien
Department für Biotechnologie
Traditionelle und innovative
Impfstoffentwicklung
[email protected]
Traditionelle Impfstoffentwicklung
Universität für Bodenkultur Wien
Department für Biotechnologie
Traditionelle Impfstoffentwicklung
Universität für Bodenkultur Wien
Department für Biotechnologie
Louis Pasteur in his laboratory,
painting by A. Edelfeldt in 1885
Gaston-Theodore Melingue
Edward Jenner 1749-1823 performing the first vaccination against smallpox in 1796
1879
Impfungen als Vorsorge gegen infektiöse
Krankheiten
Universität für Bodenkultur Wien
Department für Biotechnologie
  Bakterielle Infektionen: Cholera, Diphterie, Tetanus,
Haemophilus influenzae, Typhus…
  Virale Infektionen: Hepatitis A, Hepatitis B, Influenza, Masern,
Mumps, Keuchhusten, Polio, Tollwut, Röteln, Gelbfieber,
FSME…
Traditionelle Impfstoffentwicklung
  Effektivste und kostengünstigste Strategie zur Bekämpfung
Universität für Bodenkultur Wien
Department für Biotechnologie
und Kontrolle von Infektionskrankheiten
  Dient zur spezifischen Aktivierung des Immunsystems
hinsichtlich eines bestimmten Erregers
  Durch Immunisierung angeregte B-Lymphozyten (weiße
Blutkörperchen) produzieren Antikörper, welche verhindern,
dass der Erreger den Organismus schädigt
Universität für Bodenkultur Wien
Department für Biotechnologie
Ziel einer Impfung ist, B-Lymphozyten zur Produktion
spezifisch wirksamer Antikörper anzuregen, die die
Interaktion zwischen Erreger und Zelle verhindern.
Humorale Immunantwort
B-Zelle
Aktivierte B-Zelle
Antigen
Virus
Universität für Bodenkultur Wien
Department für Biotechnologie
AK produzierende Plasmazelle
Viren dringen über Rezeptoren in
die Zelle ein
Universität für Bodenkultur Wien
Department für Biotechnologie
Virus
Rezeptoren an der Zelloberfläche
Antikörper
Ziel ist, dem Immunsystem den Erreger zu
„zeigen“, ohne dabei eine Krankheit auszulösen
Universität für Bodenkultur Wien
Department für Biotechnologie
Alle zur Zeit verfügbaren Impfstoffe
basieren auf:
  Abgetöteten MO-Totimpfstoff
  Abgeschwächten lebenden MO-Lebendimpfstoff
  Gereinigten Untereinheiten
Totimpfstoff besteht aus abgetöteten
Krankheitserregern
 
 
 
 
 
 
 
 
Keuchhusten
Grippe
Erreger können keine Infektion mehr
Cholera
auslösen, Immunantwort wird erzeugt
Fleckfieber
Tollwut
Ruhr
Pneumokokkeninfektion
Meningokokkeninfektion
Universität für Bodenkultur Wien
Department für Biotechnologie
Lebendimpfstoff
besteht aus lebenden abgeschwächten
Krankheitserregern
Universität für Bodenkultur Wien
Department für Biotechnologie
Ziel ist, MO so zu verändern, dass sie zwar
in die Zelle eindringen können, aber sich
dort nicht vermehren können.
  Einführung von Mutationen durch Anpassung an einen Artfremden Wirt
  Gezielte gentechnische Veränderungen
Innovative Impfstoffentwicklung
Ziel ist, die Möglichkeit von unvollständiger
Abtötung oder Rückmutation
abgeschwächter Krankheitserreger völlig
auszuschließen
  Untereinheiten/Teile des Erregers in Form
von Proteinen oder Proteinkomplexen
(Rekombinante Impfstoffe)
  DNA Impfstoffe
Universität für Bodenkultur Wien
Department für Biotechnologie
Rekombinante Impfstoffe
Universität für Bodenkultur Wien
Department für Biotechnologie
  Oft reicht ein einziges markantes Merkmal – ein Antigen
– von der Oberfläche eines Krankheitserregers aus, um
das Immunsystem zu aktivieren und so den Organismus
später vor der durch den Erreger verursachten
Krankheit zu schützen.
Rekombinante Impfstoffe
Universität für Bodenkultur Wien
Department für Biotechnologie
Rekombinante Impfstoffe
Universität für Bodenkultur Wien
Department für Biotechnologie
  Langzeit-Immunität
  Kein infektiöses Material
Human Papilloma Virus
Virus like particles vaccine
DNA Impfstoffe
Universität für Bodenkultur Wien
Department für Biotechnologie
  Gen welches für die Bildung des Antigens
verantwortlich ist
  Nur ein Antigen/Protein wird im Körper hergestellt
DNA-Impfstoffe
Krankheitserreger
Genegun oder Spritze
Universität für Bodenkultur Wien
Department für Biotechnologie
Isolation des genetischen
Materials
Stabile ringförmige DNA
Moleküle
Vermehrung/Produktion in Bakterien
Virale Antigene
Aktivierte B-Zelle
DNA-Impfstoffe
  Langzeit-Immunität
  Kein infektiöses Material
  Gute Haltbarkeit ohne Kühlung
Universität für Bodenkultur Wien
Department für Biotechnologie
  Übertragung von Antibiotikaresistenzen
  Integration in chromosomale DNA
  Anti-DNA-Antikörper
  West Nile Virus-Impfstoff für Pferde
  Melanoma-Impfstoff für Hunde
  Hematopoetic necrosis virus-Impfstoff für Fische
Herausforderungen der
Impfstoffentwicklung
Universität für Bodenkultur Wien
Department für Biotechnologie
  Hohe Mutationsrate bei Viren (z.B. Grippe)
  Versteckte Antigene (z.B. HIV)
  Ruhende Viren (z.B. Herpes)
  Direktes Angreifen der Immunzellen (z.B. HIV)
Impfen als Vorsorge?
Nach überstandener Infektionskrankheit besteht
lebenslange Immunität, bei Impfungen meist nur ca 10
Jahre.
Universität für Bodenkultur Wien
Department für Biotechnologie
Wann ist Impfen sinnvoll?
  Ist das Risiko einer Infektion ist vermeidbar?
  Löst eine Infektion eine unangenehme, gefährliche, tödliche
Krankheit aus?
  Gehöre ich zu einer Risikogruppe (z.B. bei
Immunschwäche)
  Gibt es sichere, verträgliche Impfstoffe?
Universität für Bodenkultur Wien
Department für Biotechnologie
Danke!