Development of protein-based subunit vaccines against Streptococcus pneumoniae

• Applicant: Professor Dr. Gursharan Singh Chhatwal
• Subject Area: Parasitology and Biology of Tropical Infectious Disease Pathogens
• Term: from 2000 to 2003
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5266724

Trotz Verfügbarkeit verschiedener Antibiotika stellen die Infektionen mit Streptococcus pneumoniae weltweit ein großes Gesundheitsproblem dar. Der sich auf dem Markt befindliche, auf Kapsel basierende Impfstoff liefert nur einen unzureichenden Schutz, insbesondere bei Kindern und älteren Personen, den Hauptrisikogruppen für Pneumokokkeninfektionen. Außer den Kapselpolysacchariden spielen auch die Oberflächenproteine eine wichtige Rolle bei der Pneumokokkenpathogenese. Bis jetzt wird die Verwendung dieser Proteine als Impfstoffe dadurch verhindert, daß sie große Antigenvariabilitäten in verschiedenen Serotypen zeigen. Wir konnten jedoch vor kurzem nachweisen, daß die funktionellen Domänen dieser Proteine hochkonserviert sind. Da in den Rekonvaleszenzseren keine Antikörper gegen funktionelle Domänen nachweisbar sind, sind die Gesamtproteine als Impfstoffkandidaten nicht geeignet. Die gereinigten funktionellen Domänen sind jedoch immunogen, und die Antikörper, die gegen diese Domänen gerichtet sind, erkennen spezifisch die Oberflächenproteine an S. pneumoniae-Zellen. Spaltvakzine, die die funktionelle Domäne beinhalten, könnten eine alternative Strategie für die Entwicklung von Pneumokokkenimpfstoffen darstellen. In diesem Vorhaben werden die funktionellen Domänen dreier Oberflächenproteine, des sekretorischen IgA-bindenden SpsA, des Lactoferrin-bindenden PspA und des Plasminogen- bindungsproteins, mittels Deletionsderivaten, synthetischer Peptide und Spot-Synthese-Membrane identifiziert. Diese drei Proteine wurden aufgrund ihrer Beteiligung an der Eisennutzung sowie an der bakterieller Anheftung und Invasion ausgewählt. Die funktionellen Domänen werden entweder allein oder als Konjugate auf ihre Immunogenität und Schutzwirkung gegen klinisch relevante Serotypen in einem Mausmodell getestet. Die Ergebnisse dieses Vorhabens könnten zur Entwicklung neuer Vakzinstrategien gegen Pneumokokkeninfektionen beitragen.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1089: Novel Vaccination Strategies
• Participating Person: Professor Dr. Sven Hammerschmidt