Genom-basierte Untersuchungen zur Expression und Produktion von Impfstoffen gegen virale Erkrankungen von Tieren in transgenen Pflanzen

Autor: Mikschofsky, Heike; Broer, Inge
Jahr: 2005

Einordung:
Institut: Professur Agrobiotechnologie

Abstract:
Die Erzeugung von Impfstoffen erfolgt hauptsächlich über tierische Zellkultursysteme und in infizierten Tieren. Pflanzen können als alternative Produktionsplattform für pharmazeutisch relevante Präparate dienen, weil sie kostengünstiger, frei von tierischen oder menschlichen Pathogenen und umwelt- und tierfreundlich produzieren. Dennoch ist bis heute kein in transgenen Pflanzen hergestelltes Arzneimittel auf dem Markt gekommen. Dies liegt nicht nur an den umfangreichen Zulassungsverfahren sondern auch an der häufig zu geringen Produktion in der Pflanze, den schwankenden Gehalten an Transgen-kodiertem Protein und unzureichenden pflanzlichen Produktionssystemen.
Ziel des Projekts war daher die Optimierung der Herstellung und Wirksamkeit von Impfstoffen in transgenen Pflanzen und die Analyse der ökologischen und medizinischen Unbedenklichkeit der Produktionsweise. An den Modelgenen vp60 und vp7 konnte gezeigt werden:
1. dass die Produktion von Antigenen durch die Nutzung des pflanzlichen Codongebrauchs, der richtigen Promotoren (35S statt GBSS) und der Wahl des ER als Produktionskompartiment erheblich gesteigert werden konnte,
2. dass die Erzeugung sehr großer Fusionsproteine mit CTXB eine drastische Erniedrigung des Antigengehalts bewirkt, aber nicht zu einer Steigerung der immunisierenden Wirkung führt,
3. dass Pflanzenextrakte die immunisierende Wirkung von VP60 schattieren und damit die Pflanze als Produktionssystem für diese Antigen ungeeignet ist,
4. dass die Wahl der Kulturart zur Expression der Gene sowohl auf Transkriptions- als auch auf Translationsebene entscheidend für die Quantität des Antigens ist und Kartoffel sowie Karotte als Produktionssysteme vorzuziehen sind.
Allerdings sind nur in einigen Fällen allgemeine Aussagen möglich, die optimalen Produktionsbedingungen sind in den meisten Fällen Transgen-spezifisch. Dennoch lassen sich die hier erzielten Erkenntnisse für die Optimierung der Produktion anderer pharmazeutisch relevanter Gene nutzen. Es wurden effektive und allgemein nutzbare Verfahren zur Abschätzung möglicher Risiken für das immunisierte Tier entwickelt.

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