CD-Labor für Optimierte Vorhersage des Impferfolgs in Schweinen

Impfungen sind eine wichtige Maßnahme zur Erhaltung der Tiergesundheit. Deshalb werden kontinuierlich neue Impfstoffe entwickelt. Dieses CD-Labor erforscht Wege zur schnellen Überprüfung der Wirksamkeit neuer Impfstoffe für Schweine.

Der Erfolg einer Impfung hängt von der Bildung langlebiger krankheitserregerspezifischer Gedächtnis B- und T-Zellen innerhalb des Immunsystems ab. Eine detaillierte Erforschung der Mechanismen, die zur Ausbildung einer entsprechenden Gedächtniszellbildung in Schweinen führen, ist zurzeit jedoch nur sehr eingeschränkt möglich, da die entsprechenden Reagenzien artspezifisch sein müssen und nur wenige mit Schweineimmunzellen reagierende Reagenzien kommerziell verfügbar sind.

Dieses CD-Labor verfolgt daher mehrere Strategien, um die Erforschung der zellulären Immunantwort im Schwein zu verbessern. In der ersten Stufe steht die Entwicklung von Reagenzien, die mit Schweineimmunzellen reagieren, im Vordergrund. Dazu werden monoklonale Antikörper (mAk) entwickelt, die Moleküle (Marker) auf Gedächtnis B- und T-Zellen des Schweins erkennen. Dadurch können Entwicklung und funktionelle Eigenschaften der Gedächtniszellen besser überwacht werden.

Drei Strategien werden zur Entwicklung solcher mAk verfolgt. Zunächst gilt es ausgewählte Moleküle zur Charakterisierung von Gedächtnis B- und T-Zellen auf ihre Sequenzhomologie zwischen Schwein, Mensch und Maus zu untersuchen. Ist diese Homologie hoch, werden bereits existierende mAk mit Reaktivität gegen die entsprechenden Moleküle in Mensch oder Maus auf eine Kreuzreaktivität mit porzinen Molekülen getestet.

Für Moleküle, bei denen die Sequenzhomologie niedrig ist, ist es notwendig gezielt schweinespezifische mAk zu erzeugen. Dazu werden die Moleküle rekombinant hergestellt und zur Immunisierung von Mäusen verwendet. Mittels etablierter Techniken werden anschließend langlebige Hybridomzellkulturen erzeugt, die spezifische mAk in großen Mengen produzieren.

Der dritte Ansatz sieht die Verwendung von Lysaten porziner Gedächtnis B- und T-Zellen zur Immunisierung von Mäusen und der Etablierung von Hybridomzellkulturen vor. Die mAk dieser Hybridomzellen werden anschließend auf Reaktivität mit Gedächtniszellen getestet. Das von ihnen erkannte Molekül wird in einer retroviralen cDNA Expressionsbibliothek analysiert.

Die mit den drei Strategien erzeugten und getesteten mAk werden anschließend mit bereits vorhandenen Markern kombiniert und mittels verschiedener Techniken wie Durchflusszytometrie und Immunfluoreszenzhistologie getestet. Erfolgreich etablierte Markerkombinationen können dann zur Untersuchung von Gedächtnis B- und T-Zellsubpopulationen in experimentellen Infektions- und Vakzinationsstudien herangezogen werden. Parallel dazu werden in vitro Studien durchgeführt um funktionelle Eigenschaften von neu identifizierten Gedächtnis B- und T-Zellsubpopulationen zu analysieren.

Diese wissenschaftlichen Arbeiten des CD-Labors ermöglichen eine detaillierte Charakterisierung der zellulären Immunantwort im Schwein. Die Identifikation neuer Gedächtnis B- und T-Zellsubpopulationen erweitert außerdem das Grundlagenwissen über das porzine Immunsystem und wird einen wesentlichen Beitrag zu einer verbesserten Überwachung der Immunantwort nach Infektionen oder Vakzinierungen leisten. Dieses verbesserte Verständnis ermöglicht schließlich eine schnellere und zielgenauere Entwicklung neuer Impfstoffe und trägt damit auch dazu bei, dass weniger Tiere zur Testung der neuen Impfstoffe benötigt werden.

Dieses CD-Labor wurde bis 01.01.2021 von Ass.Prof. Dr. Wilhelm Gerner geleitet.