PORTFOLIO

Dendritische Zellen (DZ) spielen bei der Induktion und Aufrechterhaltung von Immunantworten eine zentrale Rolle, da sie den Transport von Antigenen aus der Peripherie in die lymphatischen Organe regulieren und dort die als fremd erkannten Antigene den T-Zellen präsentieren. Diese besonderen Eigenschaften der DZ können genutzt werden, um das Immunsystem erfolgreich gegen Tumorerkrankungen zu mobilisieren.Eine optimale DZ-Vakzine sollte aus transduzierten DZ bestehen, die sowohl zelluläre als auch humorale Immunantworten ausreichend stimulieren. Rekombinante humane Coronaviren, die über ein revers-genetisches System hergestellt werden können, besitzen die Potenz, DZ optimal mit mehreren, hoch immunogenen Tumorantigenen zu transduzieren. Ziel dieses Projekts ist die Generierung von rekombinanten Coronaviren zur genetischen Transduktion von dendritische Zellen und die Anwendung dieser Zellen als Tumorvakzine am Patienten.

Die langjährigen Erfahrungen des Projektteams in der Grundlagenforschung soll im Sinne des "translational research" in die klinische Anwendung gebracht werden. Die interdisziplinäre Zusammenarbeit von virologisch/immunologisch orientierten Grundlagenforschern und verschiedenen onkologisch arbeitenden Kliniken und Abteilungen am Kantonsspital St. Gallen besitzt ein hohes synergistisches Potenzial.

1) Im ersten Jahr konnte eine stabile Zellinie mit selbständig replizierender HCoV RNA generiert werden. In einer ersten Studie wurde dieses neue Werkzeug eingesetzt, um Inhibitoren der Coronavirusreplikation zu testen. Diese Arbeit wurde im Jahr 2004 publiziert (Hertzig et al. (2004) Journal of General Virology 85:1717-1725).
(2) In einer Folgestudie konnte die HCoV Replikon RNA eingesetzt werden, um einen vielversprechenden Coronavirusinhibitor zu testen. Diese Arbeit wurde im Jahr 2005 publiziert (Chen et al. (2005) Journal of Virology 79:7095-7103).
(3) Die Analyse der Replikon RNA hat gezeigt, dass das Nukleoprotein des HCoV für die genomische Replikation dieses Virus essentiell ist. Diese Erkenntnis hat einen Einfluss auf das Design der Coronavirus-basierten Vektoren. Diese Arbeit wurde im Jahr 2005 publiziert (Schelle et al. (2005) Journal of Virology 79:6620-6630).
(4) Das Genom des Maus Hepatitisvirus (MHV) – ebenfalls ein Coronavirus und eng mit dem HCoV verwandt – wurde im ersten Jahr kloniert werden (Coley et al. (2005) Journal of Virology 79:3079-3106). Ein auf dem MHV-System basierendes Vektorsystem wird nun weiter entwickelt.
(5) Die Biologie des MHV wurde eingehender untersucht. MHV induziert ausgesprochen starke inflammatorische Immunreaktionen (Typ I Interferone) und infiziert effizient dendritische Zellen. Die initiale Abwehr des MHV und des SARS-CoV wird durch von plasmazytoiden dendritischen Zellen produziertes Interferon-alpha geleistet (Cervantes-Baragan et al. (2006) Blood, in press).
(6) Mutagenesestudien beim MHV haben gezeigt, dass das Nicht-Struktur-Protein 1 (nsp1) für die Virulenz des Virus von Bedeutung ist. Dieser Befund wurde in die Vektorstrategie einbezogen, um die MHV-basierten Vektoren noch sicherer zu machen.
(7) Verpackungszelllinien für die Produktion von MHV-basierten virus-like particles (VLPs) konnten generiert werden. Das Prinzip beruht auf der Expression des viralen Strukturproteins E in trans und einer Attenuierung des Vektors durch Deletion des nsp1. Nach Transfektion einer Vektor RNA konnte die effiziente Verpackung der RNA in VLPs erreicht werden.

Die Initialfinanzierung durch die Gebert Rüf Stiftung hat es ermöglicht, ein breit finanziertes Forschungsprogramm "Coronavirus-based vaccine vectors" am Kantonsspital St. Gallen aufzugleisen. Unter anderem konnten folgenden Drittmittel eingeworben werden, die eine Fortführung und Weiterentwicklung des Projekts ermöglichen: (1) Krebsliga Schweiz mit 2 Beiträgen (2003-2005 und 2005 - 2007), (2) UBS Optimus Stiftung, (3) National Institutes of Health, Bethesda (R21 Innovation Grant), (4) EU 6. Rahmenprogramm, AIDS-CoVAC Konsortium koordiniert durch Dr. Ludewig (2007-2008).

Hertzig et al., Journal of General Virology 85 (2004), 1717-1725.
Coley et al. (2005) Journal of Virology 79:3079-3106.
Schelle et al. (2005) Journal of Virology 79:6620-6630.
Chen et al. (2005) Journal of Virology 79:7095-7103.
Cervantes-Baragan et al. (2006) Blood, in press

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