Dokument: Analyse der SARS-CoV-2 spezifischen Immunantwort nach Impfung mit rekombinanten, Spike- bzw. Nukleokapsidprotein produzierenden MVA-Vektoren

Titel:	Analyse der SARS-CoV-2 spezifischen Immunantwort nach Impfung mit rekombinanten, Spike- bzw. Nukleokapsidprotein produzierenden MVA-Vektoren
Weiterer Titel:	Analysis of the SARS-CoV-2 specific immune response after vaccination with recombinant MVA vectors producing Spike or Nucleocapsid proteins
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=69650
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20260717-100019-3
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Esser, Jana [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 7,54 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 16.05.2025 / geändert 16.05.2025
Beitragende:	Prof. Dr. Drexler, Ingo [Gutachter] Prof. Dr. Scheu, Stefanie [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Die Coronavirus Disease 2019 (Covid-19)-Pandemie, die im März 2020 begann, stellte die Bevölkerung nicht nur vor medizinische, sondern auch vor soziale und wirtschaftliche Herausforderungen. Dank einer jahrelangen, intensiven Impfstoffforschung vor Beginn der Pandemie, auch im Zusammenhang mit dem Auftreten des Severe Acute Respiratory Syndrom Coronavirus (SARS-CoV) im Jahr 2002 und des Middle East Respiratory Syndrom Coronavirus (MERS-CoV) im Jahr 2012, konnten in rasanter Geschwindigkeit wirksame und sichere SARS-CoV-2 Impfstoffe auf den Markt gebracht werden. Trotz konsequent durchgeführter Impfungen und forcierter Maßnahmen des Infektionsschutzes, verursachte SARS-CoV-2 zahlreiche schwere Infektionsverläufe, Todesfälle und rekurrierende Infektionswellen. Im Zuge der Entstehung weniger pathogener, dafür aber verstärkt transmissiver SARS-CoV-2 Variants of Concern (VOCs), hat das ursprünglich pandemische Infektionsgeschehen vielmehr einen endemischen Charakter erlangt, in dem seit Anfang 2022 die Omikron-Variante mit ihren zahlreichen Subtypen dominiert. Obwohl bei Immunkompetenten inzwischen überwiegend milde Infektionsverläufe beschrieben sind, werden Immunkompromittierte und ältere Menschen nach wie vor stark durch eine SARS-CoV-2 Infektion beeinträchtigt. Daher besteht nach wie vor die Nachfrage nach einem Impfstoff, der trotz der fortlaufend neu auftretenden Virusvarianten in der Lage ist, einen langfristigen Immunschutz zu bieten. Eines der größten Probleme besteht nach wie vor darin, dass eine Impfung eine Transmission des Virus auch bei einer asymptomatischen Infektion nicht verhindert, da eine initiale virale Vermehrung im oberen Respirationstrakt durch eine unzureichende mukosale Immunität und eine teilweise insuffiziente Antikörperantwort nicht gänzlich verhindert wird. Ein neuartiger Modified Vacciniavirus Ankara (MVA)-basierter SARS-CoV-2 Impfstoffkandidat könnte durch sein hohes Sicherheitsprofil und seine starke Immunogenität eine zukünftige Alternative darstellen. Die hohe Verpackungskapazität von MVA-Vektoren erlaubt darüber hinaus eine Produktion mehrerer rekombinanter Antigene. Dies bietet Vorteile im Hinblick auf eine über SARS-CoV-2 VOCs hinweg wirksame und langfristigere Immunantwort. Ziel dieser Arbeit war es, rekombinante SARS-CoV-2 Spike (S)-/ bzw. Nukleokapsid (N) produzierende MVA-Vektoren als potentielle SARS-CoV-2 Impfstoffkandidaten im Mausmodell zu evaluieren. Dazu wurden C57BL/6 Mäuse und transgene HLA-A2.1/DR1 Mäuse mit den verschiedenen MVA-Vektoren geimpft und anschließend hinsichtlich der Induktion einer Antikörper- und einer HLA-A2.1/DR1 restringierten T-Zell-Antwort untersucht. Die Messung der Antikörperantwort erfolgte dabei quantitativ mittels eines laborinternen indirekten Enzyme Linked Immuno Sorbent Assays (ELISA) und qualitativ über einen Neutralisationstest, in dem die Neutralisationskapazität der gebildeten Antikörper gegen den SARS-CoV-2 „Wildtyp“, die Alpha-, Beta-, Delta- und Omikron-Variante evaluiert wurde. Die T-Zell-Antwort wurde über eine Messung der Interferon γ (IFNγ)-Ausschüttung durch aktivierte, SARS-CoV-2 spezifische T-Zellen mittels Intrazellulärer Zytokinfärbung und einer anschließenden Fluorescence Activated Cytometry (FACS)-Analyse untersucht. Der Spike produzierende MVA-Vektor „MVA-Sc“ war dabei in der Lage, eine sehr hohe Antikörper-Antwort nach Prime-Boost-Impfung zu induzieren. Diese Antikörper zeigten außerdem ein ausgeprägtes Neutralisationsvermögen gegenüber verschiedenen VOCs, insbesondere gegenüber der Omikron-Variante. Der Nukleokapsid-produzierende MVA-Vektor „MVA-N“ konnte keine messbare Antikörper-Antwort induzieren. Ähnlich wie nach Impfung mit MVA-Sc , waren aber auch nach Impfung mit MVA-N potente SARS-CoV-2 spezifische T-Zell-Antworten messbar. Eine Kointegration des S-Proteins und des hochkonservierten, immunogenen N-Proteins in einen Impfvektor bietet, im Hinblick auf die hier gezeigten Ergebnisse im präklinischen Setting, ein hohes Potential als langfristig wirksamer, zukünftiger SARS-CoV-2 Impfstoffkandidat. The Coronavirus Disease 2019 (Covid-19) pandemic, which began in March 2020, presented not only medical but also social and economic challenges to the population. Thanks to years of intensive vaccine research prior to the onset of the pandemic, including research about Severe Acute Respiratory Syndrom Coronavirus (SARS-CoV), firstly described in 2002 and about Middle East Respiratory Syndrom Coronavirus (MERS-CoV) in 2012, effective and safe SARS-CoV-2 vaccines were brought to market at a rapid pace. Despite consistently implemented vaccination and enforced infection control measures, SARS-CoV-2 caused numerous severe courses of infection, deaths, and recurrent waves of infection. In the course of the emergence of less pathogenic but more transmissive SARS-CoV-2 “Variants of Concern” (VOCs), the originally pandemic infection event has instead acquired an endemic character, in which the Omicron variant with its numerous subtypes has dominated since early 2022. Although predominantly mild courses of infection have now been described in immunocompetent individuals, immunocompromised and elderly individuals continue to be severely impacted by SARS-CoV-2 infection. Therefore, there is still a demand for a vaccine which is capable of providing long-term immune protection despite the ongoing emergence of new viral variants. Still one of the major problems is that vaccination does not prevent transmission of the virus even in asymptomatic infection, because initial viral replication in the upper respiratory tract is not entirely prevented due to inadequate mucosal immunity and partially insufficient antibody response. A novel Modified Vaccinia virus Ankara (MVA)- based SARS-CoV-2 vaccine candidate may represent a future alternative due to its high safety profile and strong immunogenicity. Furthermore, the high packaging capacity of MVA vectors allows production of multiple recombinant antigens. This offers advantages in terms of a more effective and long-term immune response across SARS-CoV-2 VOCs. The aim of this work was to investigate recombinant SARS-CoV-2 Spike (S)- /or Nucleocapsid (N)- expressing MVA vectors as potential SARS-CoV-2 vaccine candidates in a mouse model. To this end, C57BL/6 mice and HLA-A2.1/DR1 transgenic mice were vaccinated with the different MVA vectors and subsequently examined with respect to the induction of an antibody and an HLA-A2.1/DR1 restricted T-cell response. The antibody response was measured quantitatively by an in-laboratory established indirect Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) and qualitatively by a neutralization assay, in which the neutralization capacity of the generated antibodies against the SARS-CoV-2 “Wildtype”, Alpha, Beta, Delta and Omicron variants was evaluated. The T cell response was evaluated by measuring IFNγ release by activated SARS-CoV-2 specific T cells using Intracellular Cytokine Staining followed by Fluorescence Activated Cytometry (FACS) analysis. The spike expressing MVA vector “MVA-Sc” was able to induce a very high antibody response after prime-boost vaccination. These antibodies also showed a pronounced neutralization capacity against various VOCs, especially against the Omicron variant. The nucleocapsid-expressing MVA vector “MVA-N” failed to induce a measurable antibody response. However, similar to vaccination with MVA-Sc, potent SARS-CoV-2 specific T cell responses were measurable after vaccination with MVA-N. In view of the promising results shown here in preclinical setting, cointegration of the S protein and the highly conserved and immunogenic N protein into a vaccine vector offers a high potential for a long-term effective future SARS-CoV-2 vaccine candidate.
Lizenz:	Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät » Institute » Institut für Virologie
Dokument erstellt am:	17.07.2026
Dateien geändert am:	17.07.2026
Promotionsantrag am:	24.12.2024
Datum der Promotion:	08.05.2025