Weltweit erstmalig! Landwirtschaftliche Universität Nanjing entwickelt erfolgreich Impfstoff gegen Porcines Circovirus mittels synthetischer Peptidtechnologie

Weltweit erstmalig! Landwirtschaftliche Universität Nanjing entwickelt erfolgreich Impfstoff gegen Porcines Circovirus mittels synthetischer Peptidtechnologie

Das Porcine Circovirus Typ 2 (PCV2) gilt weltweit als bedeutende Krankheit, die die Schweinehaltung bedroht, und stellt nach wie vor eine der größten Herausforderungen für die chinesische Schweinezucht dar. Im Juni 2021 gab ein Forschungsteam der Landwirtschaftlichen Universität Nanjing die erfolgreiche Entwicklung eines PCV2-Impfstoffs mittels synthetischer Peptidtechnologie bekannt. Laut Professor Jiang Ping, Leiter des Forschungsteams und Dozent an der Fakultät für Veterinärmedizin der Landwirtschaftlichen Universität Nanjing, ist dies die erste internationale Anwendung der synthetischen Peptidtechnologie zur Immunisierung und Prävention der Porcinen Circovirus-Erkrankung.

• Identifizieren Sie virale Antigen-Epitope und entwerfen Sie antigene Peptidsequenzen mit hoher Immunogenität.

Das Porcine Circovirus Typ 2 ist relativ „unsichtbar“. Obwohl die Sterblichkeitsrate zwischen 10 % und 20 % liegt, weisen infizierte Schweine in der Regel eine verminderte Widerstandsfähigkeit, verlangsamtes Wachstum und eine erhöhte Anfälligkeit für andere Krankheiten auf, was eine Bedrohung für die Schweinehaltung darstellt. Jiang Ping erklärte, dass die Impfung derzeit das wichtigste Mittel zur Prävention und Bekämpfung dieser Krankheit sei.

Bisher wurden Impfstoffe hauptsächlich durch die Kultivierung ganzer Viren und gentechnische Verfahren hergestellt, was sowohl die Viruskultivierung als auch die Präparation der Impfstoffantigene erforderte – ein zeitaufwändiger und arbeitsintensiver Produktionsprozess. Vor einigen Jahren fragte sich Jiang Ping: Gibt es neben diesen beiden Methoden vielleicht noch einen alternativen Ansatz?

Aufbauend auf Chinas bisherigen Erfolgen mit Impfstoffen gegen Maul- und Klauenseuche, fragte sich Jiang Ping, ob die Methode der „synthetischen Peptide“ zur Herstellung von Impfstoffantigenen genutzt werden könnte, um so die Effizienz der Impfstoffproduktion zu verbessern.

Die synthetische Peptidtechnologie ist eine biochemische Methode, bei der Aminosäuren sequenziell und gerichtet zu Peptiden oder Proteinen kondensiert werden.

Dies erfordert zunächst die Identifizierung der entscheidenden Aminosäuresequenzen in mit dem Porcinen Circovirus Typ 2 infizierten Schweinen, die eine Immunantwort auslösen – insbesondere die viralen Antigen-Epitope, die eine schützende Immunität vermitteln. Anschließend werden die Aminosäurekombinationen, aus denen diese Epitope bestehen, analysiert, um Aminosäurepeptide künstlich zu entwerfen und zu synthetisieren. Nach Injektion in Schweine ermöglichen diese Peptide den Tieren die Entwicklung einer Resistenz gegen eine Infektion mit dem Porcinen Circovirus Typ 2.

Nach fast fünf Jahren Forschung leitete Jiang Ping sein Team bei der detaillierten Untersuchung der Wechselwirkungen des Virus mit Zellen, seiner pathogenen Mechanismen und der Immunantworten. Sie identifizierten erfolgreich die immunprotektiven Antigene und antigenen Epitope des Virus. Gleichzeitig entwickelten und synthetisierten sie auf raffinierte Weise zwei Peptide aus 50–65 Aminosäuren, die Schweine zur Antikörperproduktion gegen das Virus anregen und eine immunprotektive Wirkung erzielen.

Ob Peptide in tierischen Organismen Schutzwirkung entfalten, hängt stark von den jeweiligen Viren ab. Die größte technische Herausforderung besteht darin, die Aminosäuren wichtiger antigener Epitope so anzuordnen und zu kombinieren, dass ihre immunogene Potenz maximiert wird. Jiang Ping erklärte, dass sie mit über 20 Kombinationen von Peptidketten experimentiert haben. Wenn die Identifizierung antigener Epitope vergleichbar ist mit der Lokalisierung der entscheidenden „Wächter“ des Immunsystems, dann entspricht die Entwicklung und Synthese dieser beiden Peptide dem Aufbau einer Elite-Abwehrtruppe. Diese Truppe kann eine robuste Immunbarriere errichten, um einer Virusinvasion zu widerstehen.

• Zukünftige Forschungsarbeiten werden sich mit der Herstellung synthetischer Peptid-Impfstoff-Adjuvantien befassen.

Jiang Ping fügte hinzu, dass das Partnerunternehmen Zhongmu Industrial Co., Ltd. das Verfahren zur Synthese von Peptid-Festphasenträgern und den Reinigungsprozess entwickelt habe. Dies sei vergleichbar mit dem Aufbau und der Reorganisation einer Verteidigungsstreitmacht, wodurch diese zunehmend elitärer werde und die Voraussetzungen für eine standardisierte, großtechnische industrielle Impfstoffproduktion geschaffen würden.
Das Team um Professor Jiang Ping widmet sich seit fast zwei Jahrzehnten der Forschung und Entwicklung von Impfstoffen gegen das Porcine Circovirus (PCV). Im Jahr 2002 isolierte das Team das Virus aus infizierten Schweinepopulationen in China. Bis 2010 entwickelten sie erfolgreich Chinas ersten inaktivierten PCV-Impfstoff und erhielten die Zulassung als neues Tierarzneimittel der Klasse II. Anschließend entwickelten sie einen wasserlöslichen, adjuvantierten inaktivierten PCV-Impfstoff, einen trivalenten inaktivierten Impfstoff, der PCV Typ 2 mit Haemophilus parasuis und Mycoplasma hyopneumoniae kombiniert, einen rekombinanten Subunit-Impfstoff sowie einen ELISA-Antikörpernachweis für Blockierungsantikörper. Diese Innovationen haben wesentlich zur Förderung einer nachhaltigen und gesunden Entwicklung der chinesischen Schweineindustrie und zur Gewährleistung der Lebensmittelsicherheit beigetragen.

Quelle des Artikels: https://epaper.stdaily.com/statics/technology-site/index.html#/home?isDetail=1¤tNewsId=1f5a8247eb144f71a215da9417e1eb9b¤tVersionName=%E7%AC%AC02%E7%89%88

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