Neutralisierende Antikörper gegen PRRSV Glycoproteine

Das Porzine Reproduktive and Respiratorische Syndrom Virus (PRRSV) gehört zu den weltweit wirtschaftlich wichtigsten Krankheitserregern in der Schweinehaltung. PRRSV ist ein behülltes RNA Virus, das einige Eigenschaften gemeinsam mit Coronaviren besitzt und kommt ausschließlich in Schweinen vor. In tragenden Sauen verursacht PRRSV Aborte und bei Jungtieren Lungenentzündungen. Es gibt vermehrungsfähige Impfstoffe auf Basis abgeschwächte PRRS Viren, die jedoch unerwünschte Nebenwirkungen aufweisen. Die Immunreaktion nach PRRSV Impfung ist nicht vollständig verstanden, wobei die hohe genetische Variabilität von PRRSV weitere Probleme schafft. Ausgehend von der Hypothese, dass PRRSV -Glykoproteine konservierte also unveränderliche - Epitope für neutralisierende Antikörper enthalten, die vom Immunsystem des Schweins aber unzureichend stimuliert werden, ist es das Ziel, solche Epitope zu identifizieren, und ein rationale Impfstoffkonzept zu entwickeln. Im ersten Schritt soll das Repertoire der PRRSV-spezifischen Antikörper im Schwein hinsichtlich der erkannten PRRSV Antigene und Epitope analysiert werden. Hierzu werden aus mehrfach immunisierten Schweinen spezifische B-Gedächtniszellen isoliert und anschließend die variablen Bereiche der exprimierten Antikörpergene mit next generation sequencing auf Einzelzellebene bestimmt. Die hierbei bestimmten Immunglobulinsequenzen werden anschließend mit anderen Genen fusioniert und als rekombinante Antikörper exprimiert die anschließend auf ihre antiviralen Eigenschaften untersucht werden. Der andere Projektteil konzentriert sich auf die Identifizierung von potenten PRRSV - Neutralisationsepitopen in den vier Glykoproteinen der Virushülle. Hierzu werden Mäuse nacheinander mit PRRSV-1- und PRRSV-2- Virionen immunisiert, und Wochen später die gebildeten B - Gedächtniszellen isoliert. Von Interesse sind dabei die Antikörper der B-Zellen, die mit Glykoproteinen beider PRRSV Spezies reagieren. Die Struktur eines bereits identifizierten neutralisierenden Antikörpers (mAb18) mit dem passenden Epitop im PRRSV GP2 soll durch Kristallstrukturanalyse aufgeklärt werden. Mit Hilfe der gewonnenen Strukturdaten wird das Epitop in geeignete "Gerüst" -Proteine übertragen und einen Impfstoffkandidat in Form von Nanopartikeln in einem Impfversuch in Schweinen validiert. Der Kombination aus Antikörperidentifizierung und Strukturaufklärung der PRRSV-Glykoproteine mit den eingebetteten neutralisierenden Epitopen ermöglicht ein neuartiges strukturbasiertes Impfstoffdesign.