Antigene und Reassortanten für in Afrika zirkulierende Rotaviren

• Antragsteller: Professor Dr. Reimar Johne
• Fachliche Zuordnung: Medizinische Mikrobiologie und Mykologie, Hygiene, Molekulare Infektionsbiologie
• Förderung: Förderung seit 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 317234633

Hintergrund: Rotavirus-Infektionen stellen die wichtigste Ursache von schweren Magen-Darm-Erkrankungen bei Kleinkindern weltweit dar. Lebensbedrohende Krankheitsverläufe werden vor allem in Entwicklungsländern Afrikas und Asiens beobachtet. Lebendimpfstoffe haben weltweit zu einem deutlichen Rückgang von Rotavirus-Erkrankungen geführt. Die Effizienz dieser Vakzine ist allerdings in Afrika deutlich geringer als in Europa und Nordamerika. Dies könnte daran liegen, dass die Impfstoffe vor allem auf in Europa und Nordamerika vorkommenden Rotavirus-Stämmen basieren, aber nicht auf solchen, die in Afrika zirkulieren.Ziel: Ziel des Projekts ist die Entwicklung von Strategien für die Herstellung von Antigenen und Reassortanten, die auf Rotavirus-Stämmen aus Afrika basieren, für deren Verwendung in zukünftigen Impfstoffen.Bisherige Ergebnisse: In der ersten Projekt-Periode wurde das aktuelle Auftreten unterschiedlicher Rotaviren in Mosambik analysiert, wodurch ein vermehrter Nachweis untypischer Genotyp-Kombinationen nach der Einführung der Vakzine in Mosambik festgestellt wurde. Die Gesamtgenom-Analyse von humanen und Tier-Stämmen zeigte Fälle von multiplem Reassortment, die eine zoonotische Übertragung nahelegen. Gene der antigenen Determinanten von ausgewählten afrikanischen Stämmen wurden für Experimente zur Herstellung rekombinanter Virus-ähnlicher Partikel und Reassortanten mittels reverser genetischer Systeme (RGS) verwendet, die meistens erfolgreich waren, jedoch nicht in allen Fällen. Geplante Untersuchungen: Die entwickelten Techniken sollen weiterentwickelt werden, um die in der ersten Projektperiode aufgetretenen Limitierungen zu überwinden. Dazu sollen chimäre Gene, andere Ausgangsstämme und neue Zellkultur-Adaptionstechniken getestet werden. Neu identifizierte afrikanische Stämme werden integriert, um das antigene Repertoire zu erweitern. Zusätzlich soll eine Antigenitäts-Testung in Tieren sowie eine Attenuierung der Rotaviren mittels RGS erfolgen. Die Überwachung der Feldstämme wird im Sinne von One Health auf Tiere und die Umwelt, spezifisch für Mosambik, ausgedehnt. Alle Untersuchungen werden in enger Zusammenarbeit von Wissenschaftlern aus Deutschland, Südafrika und Mosambik durchgeführt, wobei Materialien, Stämme und Know-How ausgetauscht werden. Erwartete Ergebnisse: Das Projekt wird Einblicke in die genetischen und antigenen Eigenschaften von Rotaviren geben, die derzeit in Afrika zirkulieren. Die Techniken für die Antigen-Herstellung, die speziell für den afrikanischen Kontinent geeignet sind, werden weiterentwickelt zu einem neuartigen System, das eine schnelle Integration von neu auftretenden Stämmen in zukünftige Vakzine ermöglicht. Antigenitäts-Testung und Virus-Attenuierung werden die direkte Anwendbarkeit der hergestellten Viren als Impfstoff-Kandidaten prüfen. Das Projekt wird auch als Plattform für die Ausbildung und akademische Entwicklung von Doktoranden und Nachwuchs-Wissenschaftlern aus Afrika fungieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Mosambik, Südafrika
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Jörg Hofmann
• Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner: Dr. Lizanne Meiring; Dr. Martin Nyaga; Professor Dr. Christiaan Potgieter
• ausländ. Mitantragstellerinnen: Professorin Dr. Nilsa De Deus, Ph.D.; Professorin Dr. Alberdina van Dijk, Ph.D.; Dr. Hester O' Neill