Rolle der Telomeresequenzen im Genom der Mareks Disease Virus-Impfstoffe in deren Latenz, Integration und Impfschutz

• Antragsteller: Professor Dr. Benedikt Bertold Kaufer, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Tiermedizin
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 525166869

Das Mareks Disease Virus (MDV) ist ein hochgradig onkogenes Alphaherpesvirus, das bei Hühnern Immunsuppression, neurologische Symptome und T-Zell-Lymphome verursacht. Impfstoffe sind entscheidend, um jedes Jahr Milliarden von Hühnern vor diesem tödlichen Virus zu schützen. Drei verschiedene Lebendimpfviren, das Truthahnherpesvirus (HVT), das gallide Herpesvirus 3 (GaHV-3) und der abgeschwächte MDV-Stamm CVI988, werden zum Schutz gegen MDV eingesetzt und dienen auch als Impfvektoren gegen andere Krankheitserreger; über die Biologie dieser Viren ist jedoch kaum etwas bekannt. Unsere präliminären Daten haben gezeigt, dass sich diese Impfviren in latent infizierten Zellen in die Enden der Wirts-Chromosomen integrieren, welche die Wirts-Telomere enthalten. Interessanterweise haben diese MDV-Impfviren an beiden Enden ihrer Genome Telomere Sequenzen (TMR), die identisch zu den Wirts-Telomeren sind und die Integration ermöglichen könnten. Wir stellen daher die Hypothese auf, dass die TMRs die Integration der Impfviren in die Wirts-Telomere ermöglichen und dadurch zur Impfstoff-Latenz und zum Impfschutz Aufgrund längerer Exposition mit dem Impfvirus beitragen. Wir werden diese Hypothese mit drei spezifischen Zielen angehen. Insbesonders werden wir 1) die Rolle der TMRs bei der Impfvirusreplikation und -integration in vitro bestimmen, 2) die Rolle der TMRs bei der Etablierung der Impfviruslatenz und der Reaktivierung im Wirt aufklären und 3) untersuchen, ob die Integration und Persistenz der Impfviren zum Schutz gegen MDV beitragen. Um Ziel 1 zu erreichen, werden wir rekombinante Impfviren (HVT, SB-1 und CVI988) generieren, denen die TMR (∆TMR) fehlen, um die Rolle dieser viralen Telomer-Sequenzen in der Virusreplikation und Integration mit Hilfe unseres kürzlich etablierten in vitro Integrationsassays zu untersuchen. Darüber hinaus werden wir die Integrationsstellen von Wildtyp- und ∆TMR-Impfviren mit unserem neuen Bionano-Imaging-Ansatz untersuchen. Zur Erreichung von Ziel 2 werden wir Hühner mit Wildtyp- und ∆TMR-Impfstoffen (HVT-∆TMR ist bereits verfügbar) infizieren und die Virusreplikation, die Verbreitung und die Ausscheidung in die Umwelt im Laufe der Zeit überwachen. Darüber hinaus werden wir die Latenz und Reaktivierung in Anwesenheit und Abwesenheit der TMR in den Lymphorganen untersuchen. In Ziel 3 werden wir Hühner mit Wildtyp- und ∆TMR-Impfstoffen impfen und den Impfschutz durch eine Infektion mit einem sehr virulenten MDV-Stamm evaluieren. Wir werden die Wirksamkeit dieser Impfstoffe bei der Hemmung der MDV-Replikation und der Ausscheidung ermitteln und untersuchen, ob die verlängerte Persistenz, die durch die Integration des Impfvirus ermöglicht wird, zum Impfschutz gegen MDV beiträgt. Insgesamt wird dieses Projekt entscheidende Einblicke in die Biologie dieser wichtigen veterinärmedizinischen Impfviren liefern, einschließlich der Rolle der TMRs bei der Impfvirusintegration, der Latenz und dem Impfschutz gegen diesen tödlichen Erreger.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen