Das Projekt "Biologische und chemisch-analytische Charakterisierung des allergenen Potentials von Terpenen, Terpenmetaboliten und Terpenoxidationsprodukten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Uniklinik, Lehrstuhl für Dermatologie und Venerologie durchgeführt. Die zunehmende Verwendung von Monoterpenen wie vor allem d-Limonen, a-, b-Pinen, 3-Caren und a-Terpinen in Produkten aus dem Bereich der Körperpflege, terpenhaltigen Medikamenten, sowie der vermehrte Einsatz von terpenhaltigen Naturstoffen als Baumaterialien in Innenräumen bildet möglicherweise eine wesentliche Ursache für das steigende Auftreten der entsprechenden Sensibilisierungen. Zwischen 1995 und 1999 stieg die Anzahl der sensibilisierten Patienten von 0,5 auf 2,9 Prozent. Die zugrundeliegenden Mechanismen sind wenig verstanden. In diesem Forschungsvorhaben sollen vergleichende in vitro und in vivo Untersuchungen Ansätze zur Klärung dieses sozialmedizinisch bedeutsamen Problems liefern. Exemplarisch sollen hierzu die Terpene, a-Terpene, d-Limonen und 3-Caren auf ihr allergenes Potential für Blutleukozyten bzw. T-Lymphozyten der Haut auf polyklonaler und monoklonaler Ebene analysiert werden. Daneben soll die transiente Genexpression durch die Substanzen in Antigen-präsentierenden Zellen ermittelt werden und gleichzeitig die dafür relevanten Metabolite und Oxidationsprodukte identifiziert werden. Dabei soll geklärt werden, welchen Anteil einzelne Metabolite und Oxidationsprodukte bzw. Kombinationseffekte im Vergleich zu den Ausgangssubstanzen an den in vivo Befunden haben. Diese Untersuchungen werden grundlegende Hinweise zum Wirkmechanismus der Substanzen liefern und dadurch Ansätze für die Bewertung der gesundheitlichen Auswirkungen von Monoterpenexpositionen in umweltrelevanten Konzentrationen bieten.
Das Projekt "Entwicklung spezieller Antikörper für ein Immuno-Assay zum Nachweis und zur Differenzierung der Amerikanischen Faulbrut (ANDI)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Länderinstitut für Bienenkunde Hohen Neuendorf e.V. durchgeführt. Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines Immuno-Assays zum Nachweis und zur Differenzierung von Paenibacillus larvae, dem Erreger der anzeigepflichtigen Tierseuche Amerikanische Faulbrut der Bienen. Im Teilprojekt des LIB werden Antigene hergestellt, die sich zur Entwicklung spezifischer Antikörper gegen die P. larvae Genotypen ERIC I und ERIC II eignen. Mit diesen Antikörpern wird anschließend der Immuno-Assay für beide Genotypen in enger Kooperation mit dem Projektpartner fzmb entwickelt.
Das Projekt "Entwicklung von Probenaufbereitungsstragien für ein Immuno-Assay zum Nachweis und zur Differenzierung der Amerikanischen Faulbrut (ANDI)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von fzmb GmbH, Forschungszentrum für Medizintechnik und Biotechnologie durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Immuno-Assays zum Nachweis und zur Differenzierung von Paenibacillus larvae, dem Erreger der Amerikanischen Faulbrut der Bienen. Das Teilprojekt des fzmb hat das Ziel, neuartige Probenaufbereitungsstrategien zum immunologischen Nachweis von Pathogenen aus Bienenlarven zu etablieren sowie spezifische Antikörper gegen Antigene der P. larvae Genotypen ERIC I und ERIC II zu entwickeln und mit diesen einen Immunoassay für beide Genotypen aufzubauen.
Das Projekt "Alternativmethoden - Einzelprojekt: B-CELL-ACT - Funktionstest für die B-Zellaktivierung durch Toxoidimpfstoffe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Paul-Ehrlich-Institut, Bundesinstitut für Impfstoffe und biomedizinische Arzneimittel durchgeführt. Zu den Aufgaben des Paul-Ehrlich-Instituts gehört die behördliche, experimentelle Chargenprüfung von Impfstoffen. Dabei werden bei Tetanus-, Diphtherie- und Pertussisimpfstoffen in vivo Experimente zum Wirksamkeitsnachweis durchgeführt. Sie basieren auf Expositionsversuchen mit bakteriellen Toxinen und dem serologischen Nachweis von spezifischen Antikörpertitern nach Immunisierung. Ziel des vorliegenden Projekts ist die Entwicklung und Validierung eines in vitro B-Zell-Assays für die funktionelle Charakterisierung und Qualitätskontrolle von Impfstoffantigenen. Das zu entwickelnde Testsystem dient dem Nachweis der Funktionalität der im Impfstoff enthaltenen Antigene, d.h. der Induktion der erwarteten spezifischen humanen Antikörperantwort durch den zu prüfenden Impfstoff bzw. die darin enthaltenen Antigene. Das Vorhaben ist in zwei Arbeitspakete unterteilt: 1.) Etablierung einer in vitro Prüfmethode für die Induktion TT- bzw. DT-spezifischer B-Zellantworten: Das Testprinzip beruht auf der Aktivierung von TT- und DT-spezifischen Gedächtnis-B-Zellen, die aus dem Blut gesunder humaner Spender gewonnen werden. Sie werden mit dem Impfantigen markiert und darüber sortiert werden. Durch das Antigensignal und eine Kostimulation über TLR9 werde die sortierten B-Zellen zu Antikörper-sezernierenden Zellen ausdifferenziert und ihre Spezifität durch den Nachweis spezifischer IgG Antikörper im ELISPOT bestätigt. Die Methode soll von Technology Readiness Level (TRL) 1-2 auf TRL4 (Validierung im Labor) gebracht werden. 2.) Weiterentwicklung dieses Testsystems zur Analyse der B-Zell-Antworten auf Pertussisantigene: Im Vordergrund steht die Definition der auf Pertussisantigen-reaktiven B-Zellsubpopulationen in gesunden humanen Blutspendern sowie die Etablierung eines Sortierungsprotokolls zur Anreicherung dieser B-Zellen, um dadurch eine Reduktion der Spendervariabilität zu erzielen. Auch hier soll das Auslesesystem die Induktion der spezifischen Antikörpersynthese erfassen. Text gekürzt
Das Projekt "Entwicklung einer in-vitro Methodik zum Ersatz des gesetzlich geforderten Tierversuches zur Prüfung von Rindertuberkulin" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Paul-Ehrlich-Institut, Bundesinstitut für Impfstoffe und biomedizinische Arzneimittel durchgeführt. Tuberkuline werden im Hauttest für Tuberkulosediagnostik verwendet. Die korrekte Wirksamkeitsbemessung ist entscheidend. Im vorgeschlagenen Projekt soll eine Ersatzmethode für den gesetzlich geforderten Tierversuch etabliert werden. Es sollen massenspektrometrische Methoden entwickelt werden, um umfassend die Proteinzusammensetzung der Tuberkuline zu messen. Von der gleichbleibenden Zusammensetzung kann dann auf die Wirksamkeit geschlossen werden. Zusätzlich sollen Methoden entwickelt werden, um Tuberkuline chromatographisch aufzutrennen und funktionell zu untersuchen. Komplementär werden beide Ansätze unterschiedliche Aspekte der Chargenprüfung adressieren: Die Massenspektrometrie wird für ein kontinuierliches Monitoring der Produktkonsistenz verwendet, der ergänzende Ansatz wird eine direkte Prüfung der Wirksamkeit erlauben. 1.Etablierung einer labelfreie Massenspektrometriemethode für Rindertuberkuline; 2.Etablierung von Produktprofilen, Identifikation von Markerantigenen; 3.Etablierung einer quantitativen Analysemethode für Markerantigene; 4.Korrelierung der Markerantigene mit der in-vivo Wirksamkeit der Tuberkuline; 5.Etablierung von Methoden (Normalphase, Reversephase) zur chromatographischen Auftrennung von Tuberkulinen; 6.Etablierung von Produktprofilen für Tuberkuline verschiedener Hersteller; 7. Identifikation relevanter Chromatographiefraktionen anhand funktioneller Tests; 8. Korrelierung der Chromatographieprofile mit der in-vivo Wirksamkeit der Tuberkuline. Es ist geplant, bei erfolgreicher Umsetzung des Vorhabens durch eine Änderung der entsprechenden Monographie die neue Prüfstrategie Eingang in die Europäische Pharmakopoe finden zu lassen. Innerhalb des Hauses wird die Methodik für die Prüfung von Tuberkulinen verwendet werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Bereitstellung und Charakterisierung eines Panels monoklonaler Antikörper gegen Legionella pneumophila zur Serotypisierung und Antigenbestimmung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene durchgeführt. Legionellen sind ubiquitär vorkommende Wasserbakterien. Sie können sich insbesondere im Bereich von 30-45° C sehr gut in künstlichen Wassersystemen vermehren. Werden sie als Aerosol auf den Menschen übertragen und von empfänglichen Personen eingeatmet, so kann es zu Legionella bedingten Pneumonien kommen. Diese sind meist sporadische Einzelinfektionen, selten epidemische Ausbrüche. Bei der Untersuchung der letzten Legionella- Epidemien in Warstein und in Ulm zeigte sich die Notwendigkeit, das Ausbruchsmanagements zu verbessern. Zentraler Bestandteil dieses, ist ein sensitiver und spezifischer Schnelltest auf der unserer monoklonalen Antikörper (mAk) zum Vergleich von Patienten ( Urin )und Umweltproben (Wasser aus verschiedenen Umweltquellen). Diese Antikörper werden umfänglich hinsichtlich ihrer Spezifität und Eignung für den neuen Test validiert. Letzteres ist deshalb extrem wichtig, da in einem Wassersystem unterschiedliche Legionella Stämme (Spezies , L. pneumophila Serogrupppen, monoklonale Subgruppen) auftreten können. Bei Übereinstimmung von Patienten und Umweltproben kann von einer Übertragung aus dem gegebenen Wassersystem ausgegangen werden. Damit wird es möglich, schnell notwendig antiepidemische Maßnahmen zu ergreifen.
Das Projekt "Eignungsprüfung eines Antigen-ELISA als Ersatzmethode zur Wirksamkeitsprüfung von AEV-Geflügelimpfstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Paul-Ehrlich-Institut Bundesinstitut für Impfstoffe und biomedizinische Arzneimittel, Abteilung 4 - Fachgebiet 4,2 durchgeführt. Ziel ist es, den im Arzneibuch vorgeschriebenen Tierversuch (Schlupftest) durch einen Antigen-ELISA zu ersetzen. Bei Eignung des ELISA soll eine Machbarkeitsstudie mit weiteren Laboren erfolgen, um die Aufnahme der Methode ins Europäische Arzneibuch beantragen zu können. Der Virusgehalt (Titer) von AE-Impfstoffen wird bisher im Tierversuch im sogenannten 'Schlupftest' bestimmt. Es soll geprüft werden, ob die quantitative Antigenbestimmung mittels eines Enzyme-Linked-Immunosorbent-Assays (ELISA) geeignet ist, den mit der Virustitration verbundenen Tierversuch (Schlupf der inokulierten embryonierten SPF-Hühnereier - Schlupftest) zu ersetzen. Um den in vivo-Schlupftest durch eine in vitro-Antigen-Quantifizierung zu ersetzen, muss der im ELISA bestimmte Antigengehalt mit dem Virustiter korrelieren. Sollte ein stabiles Verhältnis zwischen Antigengehalt und Virustiter über die Laufzeit des Impfstoffes vorliegen, kann ganz auf die Virustitration in SPF-Hühnereiern verzichtet werden. Der derzeit verwendete Schlupftest wurde nie validiert. Die im Rahmen dieses Projektes notwendigen Virustitrationen sollen daher auch im Sinne des 3R-Konzeptes ohne Schlupftest erfolgen. Die Virusvermehrung wird mittels ELISA und PCR nachgewiesen. Um die Aussagekraft dieser Virustitrationen zu belegen, werden Daten zur Reproduzierbarkeit erhoben. Bei Eignung: Einführung der Methode bei Impfstoffherstellern oder Prüflaboratorien im Rahmen der Chargenprüfung oder der Inprozeßkontrolle. Aufnahme als Alternativmethode ins Europäische Arzneibuch.
Das Projekt "Teilprojekt 2: Interaktion des FSMEV mit Antigen-Präsentierenden Zellen; Teilprojekt 4: Entwicklung Molekularer Diagnostik für europäische Arboviren; Teilprojekt 6: Zeckenparasitismus bei Wildtieren: Untersuchung arbovir. Infektionsrate" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Institut für Humangenetik, Zentrum für Hygiene und Humangenetik, Medizinische Mikrobiologie durchgeführt. Teilprojekt 2: - Es soll die Interaktion von FSMEV mit Antigen präsentierenden Zellen (APC) untersucht werden. Der Einfluss auf die Funktion der APC, die Rolle dieser Zellen bei der Ausbreitung des Virus und die Mechanismen der FSMEV-vermittelten Immunmodulation sind Mittelpunkt. - Charakterisierung von FSMEV-Isolaten und Analyse der Virusreplikation in APC, der Oberflächenmarkerexpressions und der biologischen Funktion humaner APC und von APC im Maussystem nach Virusinfektion. - Die gewonnenen Erkenntnisse könnten zur Definition neuer prognostische Marker der FSMEV Pathogenese und zur Herstellung neuartiger Impfstoffe und Entwicklung antiviraler Medikamente führen. Teilprojekt 4: - Entwicklung molekularer und serologischer Methoden zur Detektion von 14 europäischen Arboviren. Entwicklung von Real-Time-RT-PCR-Verfahren (F-RT-PCR) und Microarray-Verfahren. - Anzucht und Sequenzierung von 14 Viren. Entwicklung von F-RT-PCR und Untersuchung von Zeckenpools aus Teilprojekt 6. Entwicklung eines PamGene Microarray-Verfahrens. Expression von viralen Proteinen und Entwicklung des CBA. - Optimierung der Standarddiagnostik in Deutschland bei Fällen der aseptischen Meningoenzephalitis. Teilprojekt 6: Hauptziel ist es zu untersuchen, ob arbovirale Infektionsraten der Wirte Wühlmaus, Maus und Reh zusammenhängen mit Populationsdichten und individuellen Merkmalen der Wirtstiere, einschließlich ihrer Parasitierung durch Zecken und der Arbovirus-Infektionsraten dieser Zecken in FSME-Verbreitungsgebieten Deutschlands. Die Beprobung von Zecken, Wühlmäusen, Mäusen und Rehen sowie das Erfassen individueller Merkmale der Wirtstiere und der Populationsdichten von Nagern und Rehen erfolgt im späten Frühjahr, Hochsommer und frühen Herbst in drei Projektjahren. Zecken und Blut von Rehen sowie Nager und Zecken von Nagern werden gleichzeitig (an denselben Tagen innerhalb von drei Wochen) auf derselben Untersuchungsfläche beprobt. Die Anzahl der Zecken pro Wirtstier, sowie Alter, Geschlecht und körperliche Verfassung der untersuchten Nager und Rehe werden im Gelände festgehalten. Die gesammelten Proben werden an unsere Verbundpartner zur Untersuchung auf Viren in Überträgern und Wirtszellen (Neuroblasten, Makrophagen usw.) weitergereicht. Die Ergebnisse werden anschließend zur Berechnung der Infektionsrisiken der Nager und Rehe und ihrer Zelltypen in Abhängigkeit von den erfassten Populationsmerkmalen der Wirtstiere genutzt. Das Arboviereninfektionsrisiko von Menschen kann ggf. durch geeignete Maßnahmen der Regulierung von Wirtstierpopulationstechniken gesenkt werden.
Das Projekt "Secure production of a vaccine against Leishmaniasis: Expression of a Leish-111-antigen, precisely located in the plastome" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung durchgeführt. Production of pharmaceutics in plants is up to 50 times more cost effective than in fermenters through micro organisms. Plant derived drugs are an interesting alternative for developing countries where people cannot afford sufficient medical treatment. Therefore it makes sense to use this approach for synthesis of vaccines. Vaccines can be delivered as antigens either for peripheral or oral immunization. Transformation of plants with genes carrying selected antigens of the respective pathogen allows producing immunogenic proteins on the field with high yields. However, transformation of the nucleus leads to transgenic pollen which is spread to the environment. Our solution to this ecological problem consists in the alternative to transform the chloroplasts. In contrast to the nucleus tobacco plastids are not contained in the pollen, and thus can not be dispersed in the vicinity. Our goal is the production of an antigen vaccine against Leishmaniasis. According to the World Health Organization Leishmaniasis is one of the most serious, endemic parasitic infections afflicting the poor and disadvantaged in many countries of the world, particularly in North Africa, most of Asia, parts of the Middle East and much of South America. 12 million cases worldwide and an estimated 350 million people at risk for acquiring infection are assumed. In order to produce the antigenic Leish-111 epitope a chloroplast transformation vector will be constructed, which will contain a synthetic expression cassette for increased transcription conferred by two different promoters and synthetic ribosomal binding sites. Further the Leish-111 gene will be N-terminally fused to the sequence codons of a peptide which confers an increased translation efficiency. On transcriptional level this construct is followed by a selection cassette containing the aadA gene. Following selection on a medium containing spectinomycin positive transformants will be identified by PCR and Southern analysis. Further Western blot analysis will prove successful expression of the Leish-111 protein. Novel transformants are then tested on correct folding of the fusion protein. Depending on the upcoming results the next step will be to proof the immunogenicity and protectivity. The further work is aimed to set up an inducible antigen expression system, which is regulated through chemical induction.
Das Projekt "Development of a plant-based vaccine against cervical cancer: Expression of the Human Papilloma Virus L1 antigen, precisely located in the plastome" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung durchgeführt. The production of vaccines in plants bears a frequently discussed risk factor: The containment of potentially bio-hazardous genes. Transgenes transformed to the nucleus can escape to the environment through pollen flow. We can limit the risk of pollen-mediated transgene dissemination in the first line by use of the chloroplast transformation method. The advantages of plastid transformation consist in the precision of the transgene insertion via homologous recombination, in their maternal inheritance, the high transformation predictability, and circumvention of epigenetic effects, as are silencing and methylation. By this approach we determine the potential to synthesize antigen L1 of the Human Papilloma Virus (HPV) for vaccination in tobacco plastids. Vaccines can be delivered as antigens either for peripheral or oral immunization. Transformation of plants with genes carrying selected antigens of the respective pathogen allows producing immunogenic proteins on the field with very high yields. Our goal is the production of an antigen vaccine against Human Papilloma Virus (HPV), which causes cervical cancer prestages in nearly 2 Prozent of all women in Germany. In order to synthesize the antigenic L1 epitope from HPV 16 a chloroplast transformation vector will be constructed, which will contain a synthetic expression cassette: For increased transcription: two different promoters, for enhanced translation it will carry a 5 motif from the T7 phage G10L sequence. Further the L1 gene will be N-terminally fused to the sequence codons of the first 14 amino acids of GFP (green fluorescent protein) which confers an increased translation. On transcriptional level this construct is followed by a selection cassette containing the aadA gene. Regenerating calli carrying these constructs will be selected on a medium containing spectinomycin. Positive transformants will be identified by PCR and Southern analysis. Further Western blot analysis will prove successful expression of the L1 protein. The novel transformants are then tested on correct folding of the LTB-L1 fusion protein: The recombinant protein can be identified with conformation specific antibodies which only bind when L1 proteins formed virus like capsomers. Our further work is aimed to set up an inducible antigen expression system, which is regulated through chemical induction By this work, plant transformants will be shown to be a reasonable alternative for production of vaccines. Due to these results the next step to proof the immunogenicity has the best prospects.
