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Neue Zelllinie könnte zu zuverlässigeren Impfstoffen gegen das Schweinevirus führen

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Impfstoffe sind ein wichtiges Instrument zur Bekämpfung des porcinen reproduktiven und respiratorischen Syndroms (PRRS), aber das schnell mutierende Virus, das die Krankheit verursacht, erfordert manchmal die Herstellung von autogenen Impfstoffen, die auf bestimmte Varianten zugeschnitten sind.

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Die Produktion von autogenen Impfstoffen hängt von der Fähigkeit der Wissenschaftler ab, das Virus zu isolieren, aber manchmal ist das ein kniffliger Prozess. Eine neue Studie eines Forschers der Iowa State University zeigt, dass eine neue Zelllinie eine bessere Alternative zu der Zelllinie bieten könnte, die am häufigsten zur Isolierung des PRRS-Virus verwendet wird. Das könnte zu zuverlässigeren Prozessen für die Herstellung von autogenen Impfstoffen führen, aber die meisten Hersteller von autogenen Impfstoffen müssten ihre Prozesse drastisch ändern, um die neue Zelllinie zu übernehmen, sagte Jianqiang Zhang, außerordentlicher Professor für Veterinärdiagnostik und Nutztiermedizin und Hauptautor der Studie.

Der Artikel wurde in dem von Experten begutachteten Journal of Clinical Microbiology veröffentlicht.

PRRS ist eine Infektionskrankheit bei Schweinen, deren Eindämmung Schweineproduzenten jedes Jahr Hunderte von Millionen Dollar kostet. Derzeit verfügbare kommerzielle PRRS-Impfstoffe bieten aufgrund der hohen genetischen und antigenischen Vielfalt unter den PRRS-Stämmen nicht immer einen wirksamen Schutz für Schweine, so Zhang. Daher bitten Schweinetierärzte häufig Diagnoselabore, das Virus aus klinischen Proben zu isolieren, um betriebsspezifische autogene Impfstoffe herzustellen.

Wissenschaftler müssen das Virus in einer Zellkultur züchten, um es erfolgreich zu isolieren, und die am häufigsten verwendete Zelllinie für die PRRS-Isolierung wird als MARC-145 bezeichnet, eine Zelllinie, die aus den Nieren von Affen stammt.

In der neuen Studie analysierte Zhang eine andere Zelllinie, die als ZMAC bezeichnet wird. Die ZMAC-Zelllinie wurde von Dr. Federico Zuckerman an der Universität von Illinois entwickelt und ist eine patentierte Zelllinie, die von alveolären Makrophagen in der Lunge von Schweinen stammt. Das veterinärmedizinische Diagnoselabor der Iowa State University erhielt die ZMAC-Zelllinie von Aptimmune Biologics, Inc. einem Unternehmen, das Impfstoffe gegen Schweinekrankheiten herstellt und die ZMAC-Zelllinie von der University of Illinois lizenziert hat. Die Studie untersuchte die Fähigkeit der ZMAC-Linie, das Virus zu kultivieren und verglich dann die Ergebnisse mit der MARC-145-Linie. Die Studie zeigte, dass die ZMAC-Zelllinie die Erfolgsrate bei der Isolierung des PRRS-Virus deutlich verbessern kann.

Die Verwendung der ZMAC-Zelllinie führte in 57,6 % der Fälle zu einer erfolgreichen Isolierung der Viren, während die MARC-145-Zelllinie in 26,3 % der Fälle erfolgreich war, so die Ergebnisse.

"Das ist potenziell gut für Produzenten und Tierärzte, um betriebsspezifische Impfstoffe zu produzieren, aber es gibt eine Herausforderung, weil nicht alle Unternehmen diese ZMAC-Zelllinie übernommen haben", sagte Zhang.

Wenn Wissenschaftler eine bestimmte Virusvariante nicht isolieren können, können sie auch keine autogenen Impfstoffe produzieren, die auf diese Variante abzielen. Eine Zelllinie, die das Virus häufiger erfolgreich isoliert, könnte also ein wertvolles Werkzeug sein, um mehr maßgeschneiderte Impfstoffe herzustellen.

"Es ist jedoch bemerkenswert, dass, wenn PRRS-Virusisolate, die in der ZMAC-Zelllinie gewonnen wurden, angepasst wurden, um in der MARC-145-Zelllinie zu wachsen, nur 57,3 % von ihnen wuchsen und 42,7 % wuchsen nicht", sagte Zhang. "In Anbetracht der Tatsache, dass die überwiegende Mehrheit der Hersteller von autogenen Impfstoffen immer noch auf die MARC-145-Zelllinie in ihren Impfstoffproduktionssystemen angewiesen ist, kann es passieren, dass einige von ihnen keine autogenen Impfstoffe herstellen können, selbst wenn ein PRRS-Virusisolat in der ZMAC-Zelllinie gewonnen wird. Es bleibt abzuwarten, wie bereitwillig sie die Verwendung der neuen ZMAC-Zelllinie annehmen werden."

In der Zwischenzeit merkt das Forschungsteam an, dass weitere Untersuchungen dieser Zelllinien Lücken in ihrem Verständnis darüber füllen könnten, warum die ZMAC-Zellen das Virus mit einer höheren Rate isolierten.

"Insgesamt kann in ZMAC-Zellen ein besseres PRRS-Virus-Isolationsergebnis erzielt werden als in MARC-145-Zellen", heißt es in der Studie. "Die Details der Mechanismen müssen noch aufgeklärt werden. Es wird vermutet, dass die Mechanismen mit der genetischen Vielfalt des Virus und der Interaktion zwischen viralen Proteinen und Wirtszellrezeptoren zusammenhängen."