Biopolymer

Impfstoff

Biomasse

Inaktivierung

in vivo Test

Begleitforschg

Landnutzung

Erzeugung von RHD-Impfstoffen in transgenen Erbsen

2006 – 2012

Koordination: Dr. Heike Mikschofsky

Verbundpartner: Dr. Polowick, PBI Saskatoon, Canada, Dr. Horst Schirrmeier , FLI Riems und Dr. Lange RIEMSER Arzneimittel AG, Dr. Meyer BIOSERV GmbH

Wissenschaftlicher Mitarbeiter: Dr. Heike Mikschofsky

Die haemorrhagische Kaninchenkrankheit (rabbit haemorrhagic disease, RHD) tritt nur bei adulten Kaninchen auf und bewirkt akute Leberschäden, welche nach 48 - 72 Stunden zum Tod der Tiere führen. RHD ist extrem ansteckend und zeigt eine Mortalitätsrate um 90 %. Kommerziell erhältliche Impfstoffe werden aus Leberhomogenaten von experimentell infizierten Kaninchen hergestellt, da die Vermehrung des Virus in Zellkulturen bisher noch möglich ist. Die Nutzung transgener Pflanzen zur Erzeugung von Impfstoffen gegen die RHD stehen im Mittelpunkt der Arbeiten.

Transgene Erbsenpflanzen zur Erzeugung des RHD-Impfstoffes

Analyse der Produktionsplattformen E.coli und Tabakpflanzen für Diagnostika (Sepsis)

2007 – 2009

Verbundpartner: BIOSERV GmbH Analytik und Medizinprodukte

Wissenschaftlicher Mitarbeiter: Dr. Heike Mikschofsky

Expressionsverhalten von Transgenen unter Freilandbedingungen

2008 – 2011

Im Rahmen des Verbunds BioOK

Kordination: Dr. Heike Mikschofsky

Mit der Freisetzung von drei verschiedenen transgenen Kartoffellkonstrukten soll Ausgangsmaterial für die Bewertung dieser GVO im Hinblick auf die technologischen Eigenschaften, die Inhaltsstoffe sowie ernährungsphysiologischen Eigenschaften durch die Partner des Bündnisses BioOK bereitgestellt werden. Es soll dabei untersucht werden, wie die Umweltbedingungen im Freiland die Ausprägung dieser Merkmale beeinflussen und unter welchen ackerbaulichen Bedingungen gleichmäßige Chargen für die o.g. Charakterisierungen erzeugt werden können.

Die Expression von Transgenen wird auch durch die Umwelt reguliert (zur Übersicht BROER 1996). Es ist daher von Bedeutung zu ermitteln, inwieweit die Expression der Transgene in den Kartoffelblättern während der Wachstumsperiode  schwankt und sich im Vergleich zu Gewächshaus-kultivierten isogenen Kartoffeln verhält.

Freisetzungsversuch 2006

Entwicklung einer in-vitro-Methode zur Simulation von Verdauung und Resorption im Monogastrier

Im Rahmen des Verbunds BioOK : Monitoring- und Bewertungssysteme für den Einsatz von Agrobiotechnologien

2005 – 2008

Koordination: Prof. Dr. Inge Broer

Verbundpartner: Prof. Dr. Annette Zeyner, AUF, Universität Rostock, Prof. Dr. Elmar Mohr, AUF, Universität Rostock, Prof. Dr. Udo Kragl , Math.-Nat.-Fakultät, Universität Rostock

Wissenschaftlicher Mitarbeiter: Dr. Heike Mikschofsky

Mit dem hier vorgestellten Projekt soll ein Verfahren entwickelt werden, das als Bestandteil des Baukastensystems BioOK die in-vitro-Messung von ansonsten nur im Tierversuch zu erhebenden Daten über Verdauungs- und Resorptionsvorgänge im Darm gestattet. Das Vorschalten einer solchen Untersuchung ermöglicht die kostengünstige und tierschutzgemäße Abschätzung der Erfolgsaussichten bzw. des potentiellen Risikos einer oralen Applikation von in transgenen Pflanzen erzeugten Substanzen.

In GVP hergestellte Substanzen können zufällig oder gewollt Bestandteil der Nahrungskette werden. Es ist deshalb erforderlich, die Verdauungs- und Resorptionsvorgänge denen solche Substanzen unterliegen, näher zu charakterisieren. Als Beispiel für derartige Fragestellungen soll die Applikation von nativen Teilen antigenproduzierender transgener Pflanzen mit dem Ziel der passiven Immunisierung des „Konsumenten“ untersucht werden. Es handelt sich dabei um ein gewolltes Einbringen in den Organismus, das aber nur dann sinnvoll ist, wenn das intakte Antigen erkannte Proteinfragment im Darm resorbiert werden kann. Grundlage für die Bewertung von potentiellen Risiken transgener Pflanzen ist es aber auch, die Übertrittswahrscheinlichkeiten der transgenkodierten Proteine, die nicht resorbiert werden sollen (z.B. biologisch abbaubare Polymere) zu bestimmen. Weitere Fütterungsanalysen sind dementsprechend nur dann notwendig, wenn eine unerwünschte Resorbtion erfolgt.

Genom basierte Untersuchungen zur Expression und Produktion von Impfstoffen gegen virale Erkrankungen von Tieren in transgenen Pflanzen

2001 - 2005

Koordination: Prof. Dr. Inge Broer

Verbundpartner: FBN Dummerstorf, FLI Riems, Norika GmbH Groß Lüsewitz, BioMath GmbH Rostock

Wissenschaftlicher Mitarbeiter: Heike Mikschofsky, Stephanie Walter

Impfstoffe werden in der Bekämpfung von Infektionskrankheiten als wirksamstes Präventionsmittel eingesetzt und stellen einen wesentlichen Bestandteil unseres heutigen Gesundheitssystems dar. Die Erzeugung von Impfstoffen erfolgt hauptsächlich über tierische Zellkultursysteme sowie in infizierten Tieren. Pflanzen können als alternative Produktionsplattform für pharmazeutisch relevante Präparate dienen. Nennenswerte Vorteile des Systems Pflanze liegen in der kostengünstigen Produktion der Pharmazeutika, ferner existiert kein Risiko durch Human- oder Tierpathogene, es sind zudem keine Tierschlachtungen notwenig. Dennoch ist bis heute kein in transgenen Pflanzen hergestelltes Arzneimittel auf dem Markt gekommen. Dies liegt nicht nur an den umfangreichen Zulassungsverfahren sondern auch an der häufig zu geringen Produktion in der Pflanze, den schwankenden Gehalten an Transgen-kodiertem Protein und unzureichenden pflanzlichen Produktionssystemen.

Ziel des Projekts ist daher die Optimierung der Herstellung und Wirksamkeit von Impfstoffen in transgenen Pflanzen und die Analyse der ökologischen und medizinischen Unbedenklichkeit der Produktionsweise. Als Model für die geplanten Verbesserungen wurde das vp60-Gen, da dessen Produkt in der Pflanze nach (Martin-Alonso et al. 2003) sich bereits als oral wirksam erwiesen hatte, gewählt. Um die an diesem Model entwickelten Verfahren zu überprüfen, sollten sie an dem bisher nicht in der Pflanze exprimierten VP7 Antigen-Gen getestet werden. Durch den Vergleich der Produktion von Antigenen der beiden sowohl in ihrer Wirkungsweise als auch in ihrer Verbreitung sehr unterschiedlichen Viren

-          dem in der menschlichen und tierischen Nahrung nicht präsenten Kapsidprotein (VP60) des Virus der Hämorrhagischen Kaninchenkrankheit (Rabbit Haemorrhagic Disease-RHD) und

-          verschiedenen Kapsidproteinen (VP4, VP6 und VP7) oder deren Proteinuntereinheiten des ubiquitär verbreiteten Rotavirus, der bei Haustieren und Menschen bedrohliche Durchfallerkrankungen hervorruft

in transgenen Pflanzen, sollen breit anwendbare Lösungsmöglichkeiten für eine optimale Produktion unter größtmöglicher biologischer Sicherheit ermittelt werden. Möglichst einfache und kostengünstige Immunisierungsverfahren sollen etabliert werden Die Sicherheit der Produkte, der Produktionsweise sowie die immunogene Wirkung des Antigens sollen anhand der Verwertung durch die Tiere analysiert werden.