Virulenzminderung eines onkogenen Herpesvirus durch rechnerunterstützte Viruskonstruktion

• Antragsteller: Professor Dr. Nikolaus Osterrieder
• Fachliche Zuordnung: Tiermedizin ; Virologie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 240384313

Die Impfung ist nach wie vor eine der wertvollsten und effektivsten Methoden zur Prävention viraler Erkrankungen. Eine neue Methode zur Attenuierung von Viren, die sogenannte SAVE-Technologie erlaubt es, Viren gezielt in ihrer Virulenz abzuschwächen. Die SAVE-Technologie beruht auf der Veränderung der Nukleinsäuresequenz, nicht aber der Aminosäuresequenz, also in antigenetisch dem Ausgangsvirus völlig identischen Mutanten. Diese können dann als modifizierte Lebendvirusvakzinen (MLV) eingesetzt werden.Die Methode beruht auf der Veränderung der sogenannten ´Codon Pair Bias´, also der Veränderung der Nutzung von zwei aufeinander folgenden Kodons in einer Gensequenz. Wie die Nutzung von synonyem Kodons sind auch Kodonpaare von Organismus zu Organismus unterschiedlich stark repräsentiert und optimiert, sodass jede Veränderung der Frequenz bzw. Abfolge von Kodonpaaren zu suboptimaler Translation führt. Die Deoptimierung von Genen oder ganzen Viren führt zur Attenuierung. Die SAVE-Technologie ist erfolgreich bei zwei nicht verwandten RNA-Viren (Polio, Influenza) und dem Bakterium Streptococcus peneumoniae angewandt worden, noch nie jedoch an großen DNA-Viren. Die weitergehende Nutzung der Technologie erfordert jedoch deren ausgiebige Testung in verschiedenen Modellen.Wir werden die SAVE-Technologie an einem onkogenen Herpesvirus des Haushuhns, dem Virus der Mareks´chen Krankheit (Marek´s Disease Virus, MDV) erproben. Dabei wird untersucht, ob das Virus durch die SAVE-Technologie attenuiert werden kann und entsprechen Lebendvakzinen generiert werden können. Die zu testende Hypothese ist, dass das MDV sich durch die SAVE-Technologie in der Tat attenuieren lässt und verlässliche und wirksame Lebendvakzinen generiert werden können. Dabei werden verschiedenen virale Gene durch Computer-gestützte Rekodierung (Optimierung, Deoptimierung, inerte Rekodierung) in silico generiert und folgend rekombinante Viren hergestellt und sowohl in vitro als auch in vivo getestet. Schließlich werden wir die generierten Mutanten hinsichtlich ihrer Eignung als Vakzinen getestet.Wir erwarten, dass wir durch unser Forschungsprojekt einen Beitrag zum Verständnis der Grundlagen der ´Codon Pair Bias´ bei Herpesviren und in der Virologie allgemein leisten. Darüber hinaus werden wir auch zur Einschätzung der Eignung der SAVE-Technologie in der Vakzineentwicklung bei großen DNA-Viren leisten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen