Oligodesoxynucleotides as adjuvants: Use in prophylactic and therapeutic vaccines

• Applicant: Dr. Stefan Zimmermann
• Subject Area: Immunology
• Term: from 2000 to 2008
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5268038

Bakterielle DNA und CpG-Oligonukleotide (CpG-ODN) stimulieren Zellen des Immunsystems auf vielfältige Weise: Aktivierung von B-Lymphozyten, Makrophagen und dendritischen Zellen (APZ), Kostimulation von T-Zellen und stimulatorische Effekte auf die Hämatopoese. Die Effizienz mit der CpG-ODN bei einer Immunantwort gegen Proteinantigene wirken, beruht auf diesen Effekten. Darüberhinaus sind CpG-ODN in der Lage die induzierte T-ZellAntwort in Richtung einer T-Helfer-1-Zell-Antwort und einer zytotoxischen T-Zell-Antwort zu verschieben, was für die Immunabwehr intrazellulärer Erreger (z.B. Leishmanien, Toxo- plasmen) eine wichtige Rolle spielt. Ziel unseres Projektes ist es unter anderem, die zellulären Aufnahmemechanismen der ODN zu erforschen, um die DNA-Sequenzen dahingehend zu optimieren, dass nur bestimmte Zellen des Immunsystems aktiviert werden. Zu diesem Zweck soll eine ganz neue Klasse von Oligonukleotiden untersucht werden, die Guanosin-reichen (G-reichen) Oligonukleotide. Diese ODN sind in der Lage, nur bestimmte Zellen des Immunsystems (wie z.B. NK-Zellen oder T-Zellen) zu aktivieren, während APZ nicht stimuliert werden. G-reiche ODN haben den Vorteil einer erhöhten und beschleunigten Aufnahme in die Zelle. Diese Nebenwirkung der G-reichen ODN ermöglicht es, sie als Transporter zu verwenden, um andere Moleküle (z.B. Antigene) in die Zelle zu bringen. Um den Vorteil einer hohen Aufnahmerate mit den stimulativen Effekten auf APZ zu kombinieren, sollen Hybrid-ODN konstruiert werden (CpG- + G-reiche ODN). Die exzellenten Adjuvanseigenschaften der ODN werden in zwei etablierten Infektionsmodellen untersucht: der Leishmaniasis, bei der die CD4-T-Zell-Antwort im Mittelpunkt steht, und der Toxoplasmose, bei der die CD8-T-Zell-Antwort eine wichtige Rolle spielt. Darüberhinaus sollen nicht nur klassische Spaltvakzinen Verwendung finden, sondern auch die DNA-Immunisierung und die neue Gene-Gun-Technologie zur Anwendung kommen, um neue wirksame Impfstoffe für ein möglichst breites Spektrum von Infektionskrankheiten entwickeln zu können.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1089: Novel Vaccination Strategies