Entwicklung von universellen Influenza Impfstoffen

In den letzten Jahren wurden immer mehr Antikörper gefunden, die ein sehr weit gefächertes Spektrum an Influnzavirusstämmen neutralisieren können. Eine genaue Analyse der Bindungsstellen dieser Antikörper am Influenza-Hämagglutinin (HA) zeigte, dass diese Antikörper an sehr konservierte Regionen binden, nämlich an die so genannte Stamm-Domäne des HAs. Kürzlich im Palese Labor durchgeführte Versuche mit einem so genannten "kopflosen" HA, das nur aus der Stamm-Domäne besteht, brachten viel versprechende Ergebnisse. So konnten Mäuse, die mit diesem "kopflosen" HA geimpft wurde, gegen eine Influenzainfektion geschützt werden. Weiters forscht dieselbe Arbeitsgruppe an einem Antigen, das aus der langen Alphahelix (LAH) der HA2 Untereinheit des HAs besteht, welche einen Teil der Stamm-Domäne darstellt. Mäuse konnten mit diesem Antigen gegen homologe, sowie teilweise auch gegen heterologe, Influenzastämme geschützt werden. Dieser Projektantrag zielt darauf ab, diese Impfstoffansätze in Richtung eines universellen Influenzaimpfstoffes weiterzuentwickeln. Da die Expression und Reinigung des "kopflosen" HAs in Zellkulturen zu sehr geringen Ausbeuten führt, soll der Prozess mit Hilfe eines baculoviralen Expressionssystems in Insektenzellen optimiert werden. Mit diesem Expressionssystem können große Mengen an Protein in hoher Qualität und Reinheit hergestellt werden. Das Protein soll sowohl als lösliches, sekretiertes Protein als auch in Form von Virus-ähnlichen Partikeln (VLPs) hergestellt werden. Das lösliche "kopflose" HA wird vor allem für biochemische Analysen eingesetzt werden, darauf basierend werden auch Mutationen eingebracht, welche die Stabilität des Moleküls erhöhen sollen. Der zweite Impfstoffkandidat, LAH, wird als kurzes Peptid aber auch als aneinander gereihte "dreifach-LAH" oder aber als Fusionsprotein in bakteriellen und/oder baculoviralen Expressionssytemen hergestellt werden. Als Fusionspartner werden Proteine wie bakterielles Flagellin oder das Influenza Nukleoprotein dienen, die als intrinsischen Adjuvant wirken können. Beide Antigene werde, in verschiedenen Formaten, im Mausmodell auf ihre schützende Wirkung gegen homologe und heterologe Influenzastämme getestet werden. Aus diesen Tests hervorgehende, erfolgreiche Kandidaten werden einer weiteren extensiven Analyse unterzogen, wobei vor allem die induzierte Immunantwort und der schützende Mechanismus von Interesse sind. Schlussendlich werden verschiedene Impfschemata getestet um das Potential von erfolgreichen Impfstoffkandidaten im Kontext einer teilweise existierenden Immunität der Bevölkerung gegen Influenza auszuloten. Das Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines universellen Influenzaimpfstoffes der einen langjährigen Schutz gegen Influenzainfektionen gewährt.