Untersuchung von gentechnologisch mutierten Modifizierten Vacciniaviren Ankara als Beitrag zur Entwicklung neuartiger Virusimpfstoffe

Das Modifizierte Vacciniavirus Ankara (MVA) wurde als hochattenuiertes und in seiner Vermehrungsfähigkeit stark eingeschränktes Vacciniavirus bereits erfolgreich bei der Pockenschutzimpfung eingesetzt. Heute gilt es zudem als vielversprechender Kandidat für die Entwicklung rekombinanter Virusimpfstoffe. Eines der Forschungsziele ist dabei, MVA durch weitere gentechnische Modifikation für den Einsatz als Impfvirus zu optimieren. Möglichkeiten dieses Ziel zu erreichen bestehen in der Eliminierung viraler Gensequenzen, die für Proteine mit potentiell immunmodulierenden Eigenschaften kodieren. Da mit der Deletion des viralen Interleukin 1b Rezeptors (vIL-1bR) bereits ein erfolgreicher Schritt in diese Richtung getan wurde, stellt die Deletion weiterer Gene und vor allem die Generierung von Mehrfachmutanten zur möglichen Potenzierung einzelner, kleiner Effekte ein spannendes Forschungsfeld dar. In dieser Arbeit wurde die Eliminierung von zwei viralen Genprodukten, das IL 18 Bindungsprotein (vIL 18BP) und das Enzym 3b Hydroxysteroid Dehydrogenase/D5 D4 Isomerase (v3b HSD) in MVA und der MVA-Deletionsmutante DIL-1bR vorgenommen. Die Konstruktion von zwei Einzel-, drei Zweifach- und einer Dreifachdeletionsmutante erfolgte über homologe Rekombination und Selektion der Viren in Zellkultur. Zur Charakterisierung der MVA-Mutanten wurden anschließend in vitro- und in vivo- Experimente durchgeführt. Es konnte gezeigt werden, dass Veränderungen auf genetischer Ebene im Virus ausschließlich an den ausgewählten Genomorten stattgefunden haben und dass das Replikationsverhalten der Viren trotz Deletion von bis zu drei Genen unverändert erhalten geblieben ist. Desweiteren zeigten in vitro-Untersuchungen die Synthese eines funktionellen vIL 18BP nach MVA-Infektion und belegten die erfolgreiche Eliminierung des entsprechenden Gens im Genom der hergestellten Virusmutanten. Der in vitro-Charakterisierung der MVA-Mutanten folgten in vivo-Untersuchungen, die im Rahmen dieser Arbeit neben der Einzelmutante DIL 18BP auf die Mehrfachmutanten DIL 1bR DIL 18BP und DIL 1bR DIL 18BP D3b HSD beschränkt wurden. Nach intranasaler Applikation führten die Mehrfachdeletionsmutanten im Vergleich zu MVA zu überwiegend größeren Anteilen an Natürlichen Killerzellen in Lungen- und Peritonealspülungen der untersuchten Mäuse. Diese Ergebnisse bestätigten sich durch den Nachweis einer erhöhten Interferon g-Sekretion von Immunzellen geimpfter Tiere. In Untersuchungen zur Langzeitimmunität konnten ebenfalls höhere MVA spezifische Gedächtnis-T-Zellantworten mit der Zweifach- und Dreifachmutante als mit dem Wildtypvirus beobachtet werden. Zudem zeigten weitere Analysen zur Schutzwirkung nach Impfung noch während der frühen Phase der Immunantwort Vorteile für die Mehrfachmutanten. Insgesamt lassen die erhaltenen Ergebnisse die Schlußfolgerung zu, dass die Deletion des vIL 1bR-, vIL 18BP- und v3b HSD-Gens zu einer höheren in vivo-Immunogenität im Vergleich zu MVA führt und zeigen damit, dass die Eliminierung auch weiterer potentieller Immunmodulatoren richtungsweisend sein könnte für die Generierung eines optimierten vacciniaviralen Vektorsystems