DD253182A1 - METHOD FOR PRODUCING STABLE SALMONELLA IMPF STEMS WITH A HUMAN ADAPTED OPTIMAL ATTENUATION HOUSE - Google Patents

METHOD FOR PRODUCING STABLE SALMONELLA IMPF STEMS WITH A HUMAN ADAPTED OPTIMAL ATTENUATION HOUSE Download PDF

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DD253182A1
DD253182A1 DD86295160A DD29516086A DD253182A1 DD 253182 A1 DD253182 A1 DD 253182A1 DD 86295160 A DD86295160 A DD 86295160A DD 29516086 A DD29516086 A DD 29516086A DD 253182 A1 DD253182 A1 DD 253182A1
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attenuation
vaccine
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asp
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DD86295160A
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Klaus Linde
Joerg Beer
Juergen Herrmann
Hans Hottmann
Baerbel Randhagen
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Univ Leipzig
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung stabiler Salmonella typhi Impfstoffe mit einer dem Menschen angepassten, optimalen Attenuierung, - im vorliegenden Fall realisiert ueber Drei- und Viermarker-Impfstaemme mit abgestufter Virulenzreduktion - durch Verwendung von in vitro nicht (bzw. 10 7) revertierenden Asparaginsaeure-auxotrophen Klonen mit - im vorliegenden Fall - maessiger Attenuierung; in welche zwei und drei weitere gering bis maessig attenuierende Mutationen eingebaut werden und zwar - ein hst- bzw. rbt-Marker (DD-WP 218 836 A 1 sowie DD-WP angemeldet) sowie-ein oder zwei Stoffwechseldrift-Marker (funktionell veraenderte RNA-Polymerase, Gyrase, usw.) zwecks Erhoehung der Stabilitaet (Potenzierung der Einzelstabilitaeten) auf Werte 10 21 bzw. 10 28Verminderung oder Verlust der Potenz zur Impfstamm-Infektkettenbildung als Folge gestoerter outer membrane Permeabilitaet (laut WHO-Definition: Attenuierungsmarker)Einstellung der Attenuierungshoehe auf den fuer den Menschen angepassten Optimalwert.The invention relates to a process for the preparation of stable Salmonella typhi vaccines with a man-adapted, optimal attenuation, realized in the present case over three- and four-marker vaccine with graded virulence reduction - by using in vitro not (or 10 7) revertierenden aspartic acid - auxotrophic clones with - in the present case - moderate attenuation; in which two and three further low to moderately attenuating mutations are incorporated, specifically: a hst marker or colored marker (DD-WP 218 836 A 1 and DD-WP registered) and one or two metabolic drift markers (functionally modified RNA Polymerase, gyrase, etc.) for the purpose of increasing the stability (potentiation of individual stabilities) to levels 10 21 and 10 28reduction or loss of potency for vaccine strain infective chain formation as a result of impaired outer membrane permeability (according to WHO definition: attenuation marker) adjustment of attenuation level to the optimum value for humans.

Description

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

In den Patentschriften NL-OS 7810480; DD-WP 155294; DD-WP 218836; DD-WP 235828A1; (Verfahren zur Herstellung von Lebendimpfstoffen mit zwei oder mehreren unabhängig voneinander, virulenzreduzierenden Markern: pur" sowie Stoffwechseldrift-Mutationen) und DD-WP 218836A1 sowie DD-WP angemeldet (Verfahren zur Herstellung stabiler sowie epidemiologisch-epizootologisch unbedenklicher Lebendimpfstoffe) wurde(n)In the patents NL-OS 7810480; DD-WP 155294; DD-WP 218836; DD-WP 235828A1; (Method for producing live vaccines with two or more independently virulence-reducing markers: pure and metabolic drift mutations) and DD-WP 218836A1 and DD-WP filed (method for producing stable and epidemiologically epidemiologically safe live vaccines) has been

— einerseits der Stand der Technik dargelegt, welcher entsprechend der neuesten WHO-Information (ICP/BVM008/[S] 6144B, Juli 1981) und den Empfehlungen des Symposiums „Enteric infections in man and animals: Standardization of immunological procedures", Dublin 1982 (in: Developments in Biological Standardization, Vol. 53, S. Karger, Basel) ζ.Zt. noch gültig ist;- on the one hand, the state of the art set out in accordance with the latest WHO information (ICP / BVM008 / [S] 6144B, July 1981) and the recommendations of the symposium "Enteric infections in man and animals: Standardization of immunological procedures", Dublin 1982 ( in: Developments in Biological Standardization, Vol. 53, S. Karger, Basle) ζ.Zt. is still valid;

— andererseits Prinziplösungen zur Herstellung von Impfstamm-Mutanten vorgeschlagen, die durch Kopplung von zwei oder mehreren Markern sowie durch Verwendung eines antiepidemischen Markers die Sicherheitsforderungen der WHO erfüllen.- On the other hand, proposed principle solutions for the production of vaccine strain mutants that meet the safety requirements of the WHO by coupling two or more markers and by using an anti-epidemic marker.

Die hohe Immunogenität solcher potentieller Impfstämme beruht auf ihrer restlichen, unterhalb des klinischen Schwellenwertes liegenden Vermehrung im Wirt und der damit verbundenen ausreichenden, aber zeitlich begrenzten Persistenz im Gewebe. Ihre epidemiologisch-epizootologische Unbedenklichkeit basiert auf einer durch Mutation veränderten Permeabilität der outer membrane, erkennbar u. a. an einer Makrolidantibiotika- und Tensidhypersensibilität, wodurch die Keime in der Außenwelt progressiv absterben, so daß Infektketten in der Regel nicht zustande kommen können.The high immunogenicity of such potential vaccine strains is due to their residual, below clinical threshold multiplication in the host and the associated sufficient but temporally limited persistence in the tissue. Their epidemiological-epizootological safety is based on mutation-induced permeability of the outer membrane, recognizable and unavoidable. a. a macrolide antibiotics and surfactant hypersensitivity, which causes the germs in the outside world to die progressively, so that infection chains usually can not be achieved.

Einzelheiten zum Stand der Technik, einschließlich dergal-E Mutation (Germanier), den Sm-id Mutanten (Likhoded,Shuster) sowie den aro" Mutanten (Stocker), inclusive der sich neuerdings in Erprobung befindlichen S. typhi aro~/pur~/(his~) Mutante, finden sich in den eingangs zitierten Patentschriften, den Materialien des Symposiums „Enteric infections in man and animals: Standardization of immunological procedures", Dublin, 1982 (in: Development in Biological Standardization, Vol.53, S.Karger, Basel) und folgenden Publikationen:Details of the prior art including dergal-E mutation (Germanier), the Sm-id mutants (Likhoded, Shuster), and the aro mutant (Stocker), including the recently reviewed S. typhi aro ~ / pur ~ / (his ~) mutants can be found in the patents cited above, the materials of the symposium "Enteric infections in man and animals: Standardization of immunological procedures", Dublin, 1982 (in: Development in Biological Standardization, Vol.53, S.Karger , Basel) and the following publications:

— Linde, K., ZbI. Bakt. Hyg., I.Abt. Orig. A249, 203-214 (1981),- Linde, K., ZbI. Bact. Hyg., I. Alb. Orig. A249, 203-214 (1981),

— Linde, K., ZbI. Bakt. Hyg., I.Abt. Orig. A249,350-361 (1981),- Linde, K., ZbI. Bact. Hyg., I. Alb. Orig. A249,350-361 (1981),

— Linde, K., Wonitzki, Ch., Randhagen, B., ZbI. Bakt. Hyg. I.Abt. Orig. A250,478-489 (1981),Linde, K., Wonitzki, Ch., Randhagen, B., ZbI. Bact. Hyg. I.Abt. Orig. A250,478-489 (1981),

— Linde, K., Arch, exper. Vet. med., Leipzig 36,657-772(1982),Linde, K., Arch, exper. Vet. Med., Leipzig 36, 657-772 (1982),

— Linde, K., Wonitzki, Ch., Beer, J., Randhagen, B., Keller, H.-P., Z. ges. Hyg.30,141-147 (1984),Linde, K., Wonitzki, Ch., Beer, J., Randhagen, B., Keller, H.-P., Z. ges. Hyg. 30, 141-147 (1984),

— Levine, Myron, M., WORLD HEALTH, diarrhoeal diseases, April 1986, p.24-26,- Levine, Myron, M., WORLD HEALTH, Diarrheal Diseases, April 1986, p.24-26,

— WHO/CDD/86.15 Diarrhoeal Disease Control Programme p. 12-13- WHO / CDD / 86.15 Diarrhoeal Disease Control Program p. 12-13

— WHO/CDD/86.16 Control of Diarrhoeal Diseases p.71-73.- WHO / CDD / 86.16 Control of Diarrheal Diseases p.71-73.

Die als Stand der Technik oben zitierten Prinziplösungen zur Herstellung von Lebendimpfstoffmutanten weisen folgende Nachteile und deren Ursachen auf:The principle solutions cited above as the prior art for the production of live vaccine mutants have the following disadvantages and their causes:

1.) Mutationen zur pur" (gilt u.a. nicht für Menschen, bei denen ausreichende Mengen nicht-phosphoryllerter Purine im Serum vorhanden sindi bzw. aro" Auxotrophie, deren Attenuierungsgrad vom Metabolitenmangel in vivo abhängt, sowie gal-E Mutanten, bei denen es in vivo infolge UDP-Galaktose-Anreicherung zu einer Galaktolyse kommt, gestatten lediglich die Herstellung von hoch attenuierten, im Wirt nur gering sich vermehrenden bzw. unzureichend persistierenden und daher die zelluläre Immunität zeitlich kurzer als möglich stimulierenden Einmarker-Stämmen. Dies gilt besonders für S. typhimurium pur"1.) Pure mutations "(does not apply, for example, to humans in whom sufficient amounts of non-phosphorylated purines are present in the serum or arootrophy, whose degree of attenuation depends on in vivo metabolite deficiency, and gal-E mutants in which there are no In vivo, as a result of galactose UDP-galactose enrichment, only the production of highly attenuated, low-proliferating or insufficiently persistent host cells, and therefore cellular immunity, can be stimulated for a shorter time than one-marker strains. pure typhimurium "

Lebendimpfstoffmutanten zur Anwendung für Kälber, bei denen — infolge vollständigen Fehlens von nicht-phosphorylierten Purinen — solche Mutanten sich an der Grenze zur Überattenuierung bewegen. Die Einführung eines zweiten virulenzreduzierenden Markers zwecks Garantierung derWHO-Sicherheits- bzw. Stabilitätsordnungen, führt in der Regel zur Überattenuierung.Live vaccine mutants for use in calves where, due to complete absence of non-phosphorylated purines, such mutants are at the limit of overattenuation. The introduction of a second virulence-reducing marker to guarantee the WHO safety and stability orders usually results in over-attenuation.

2.) Die Verwendung des antiepidemischen hst-Markers vermittelt zwar einerseits eine Unterbrechung von Infektketten (laut WHO-Definition zugleich Attenuierungsmarker), die gleichzeitige Galle-Sensibilität verlangt jedoch andererseits bei oraler Immunisierung einesiOfach höhere Dosierung, welche bei Dosen 2:1010 Keimen/Impfung mit der Gefahr von endotoxischen Nebenwirkungen und höheren Kosten verbunden sein kann, so daß u. U. die Notwendigkeit besteht, anstelle des hst-Markers auf die Galle-tolerierende rbt-Revertante ausweichen zu müssen (WP-angemeldet) oder insgesamt eine geringere Attenuierungshöhe einzustellen.2.) The use of the anti-epidemic hst marker mediates on the one hand an interruption of infection chains (according to WHO definition at the same time attenuation marker), the simultaneous bile sensitivity, however, on the other hand requires a higher dose in oral immunization, which at doses 2:10 10 germs / Vaccination may be associated with the risk of endotoxic side effects and higher costs, so that u. It may be necessary, instead of the hst marker, to avoid the bile-tolerant rbt revertant (WP-pending) or to set a lower attenuation level overall.

3.) Bei Verwendung des Prinzips: Virulenzreduzierung über Stoffwechseldrift-Mutationen (Mutationen in essentiellen Enzymen und Stoffwechselkompartimenten: Selektion über Resistenz gegen Antibiotika und andere Noxen) ergeben sich defacto unbegrenzte Möglichkeiten zur Herstellung von Zwei- oder Dreimarker-Impfstämmen in jeder gewünschten — d. h. der jeweiligen Wirtsspezies angepaßten optimalen — Gesamt-Attenuierungshöhe und damit hoher Immunogenität. Ein bedingter Nachteil dieser Lösung besteht jedoch darin, daß die Stabilitätsprüfung solcher Marker lediglich auf indirektem Wege durch den Nachweis der unveränderten Resistenz- und Attenuierungsparameter (nach > 10 Nährböden- und/oder Tierpassagen) möglich ist; (ein Nachteil, der jedoch bei Verwendung von zwei oder mehreren Driftmutationen — infolge der sich potenzierenden Einzelstabilitäten — nur akademischen Charakter besitzt).3.) Using the principle of virulence reduction via metabolic drift mutations (mutations in essential enzymes and metabolic compartments: selection via resistance to antibiotics and other noxious agents), there are unlimited possibilities for the production of two- or three-marker vaccine strains in any desired d. H. optimal optimal overall attenuation level, and thus high immunogenicity, adapted to the respective host species. A conditional disadvantage of this solution, however, is that the stability test of such markers is possible only indirectly through the detection of the unchanged resistance and Attenuierungsparameter (after> 10 nutrient media and / or animal passages); (a drawback, however, which is only academic in the use of two or more drift mutations due to the potentiating single stabilities).

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die Beseitigung folgender Nachteile der bekannten technischen Lösungen herbeizuführen:The aim of the invention is to bring about the removal of the following disadvantages of the known technical solutions:

1. Vermeidung einer Überattenuierung bei Drei- oder Viermarker-Impfstämmen durch Verwendung von aro" und gal-E Mutationen, welche dem Einmarker-Ausgangsstamm einen hohen — in der Regel — Markerkopplungen ausschließenden Attenuierungsgrad vermitteln.1. Prevention of over-attenuation in three- or four-marker vaccine strains by using aro "and gal-E mutations, which give the single-marker parent strain a high degree of attenuation, which, as a rule, precludes marker coupling.

2. Notwendiger Verzicht auf die Nutzung des pur" Markers, bei welchem die Virulenzreduktion2. Necessary abandonment of the use of the pure "marker, in which the virulence reduction

— fraglich und nur in geringer Höhe als Folge gestörter feedback-Störungen eintritt jedoch- questionable and only in low altitude as a result of disturbed feedback errors occurs, however

— vordergründig auf der Wirtsspezies spezifischen Konzentration nicht-phosphorylierter Purine beruht, so daß beispielsweiseOstensibly based on the host species specific concentration of non-phosphorylated purines, so that, for example

• bei Kälbern mit vollständigem Fehlen des nunmehr essentiellen Wuchsfaktors eine hohe Attenuierung resultiert, während '• in calves with complete absence of the now essential growth factor a high attenuation results, while

• beim Menschen und Schweinen mit ausreichenden Mengen dieses „Wuchsfaktors" allenfalls eine geringe über feedback-Störung ausgelöste Virulenzreduktion zu erwarten ist und• in humans and pigs with sufficient amounts of this "growth factor" at best, a low on feedback disorder induced virulence reduction is to be expected, and

• Mäuse, bei denen dieser Marker eine mäßige Attenuierung vermittelt, als (ohnedies begrenzt aussagefähiges)-Attenuierungs-Testsystem für S. typhi Stämme mit pur" Marker ausscheiden.• Mice in whom this marker mediates moderate attenuation as a (in any case limited meaningful) attenuation test system for S. typhi strains with pure markers.

3. Vermeidung des bei ausschließlicher Verwendung von Stoffwechseldrift-Mutationen (zumindest theoretisch) geltenden Nachteils der nur indirekt möglichen Stabilitätsprüfung der Einzelmarker, durch Verwendung zumindest eines (bzw. bei Zusätzlicher verwendung antiepidemischer Marker von zwei) mit direkten Methoden auf Stabilität prüfbaren Markers(n) in die potentiellen (Zwei-), Drei- und Viermarker-Impfstämme.3. Avoidance of (at least theoretically) the exclusive indirect use of metabolic drift mutations, by the use of at least one (or additional use of anti-epidemic markers of two) markers that can be tested for stability by direct methods into the potential (two), three and four marker vaccine strains.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung stabiler, immunogener Salmonella typhi Lebendimpfstoffe mit Vi-Antigen in einer dem Menschen angepaßten, optimalen Attenuierungshöhe und (in der Regel) mit verminderter Potenz zur Impfstamm-Infektkettenbildung darzulegen, welches bzw. bei welchemThe object of the invention is to provide a method for producing stable, immunogenic Salmonella typhi live vaccines with Vi antigen in a man-matched, optimal Attenuierungshöhe and (usually) with reduced potency for Impfstamm-Infektkettenbildung, which or in which

— Mutationen vermeidet, die wie- avoids mutations that like

• aro" und gal-E eine stark ausgeprägte Virulenzreduktion vermitteln und damit keine bzw. nur eine zu geringe Attenuierungsreserve für einen zweiten, dritten und vierten Attenuierungsmarker belassen;• aro "and gal-E mediate a pronounced reduction in virulence and thus leave no or only too little attenuation reserve for a second, third and fourth attenuation marker;

• pur" beim Menschen allenfalls eine geringe Attenuierung bewirken, jedoch als Marker in S. typhi mit der Prüfung auf Attenuierung im Mäusemodell interferieren;• at best cause only slight attenuation in humans, but interfere with the testing for attenuation in the mouse model as markers in S. typhi;

— bei Verwendung des zusätzlichen hst oder rbt-Markers den Impfstämmen eine um den Faktor <10~7 sich potenzierende Stabilitätsanhebung sowie eine antiepidemische Potenz vermittelt;- using the additional hst or rbt marker, the vaccine strains are characterized by a factor of <10 ~ 7 potentiating increase in stability as well as an anti-epidemic potency;

— im Falle der Nutzung von Klonen mit geringer oder mäßiger Attenuierung ohne oder mit zusätzlichem antiepidemischen Marker (Zweimarker-Impfstämmen) in diese eine oder zwei (mehrere) zusätzliche — nur mittels indirekter Methoden auf Stabilität prüfbare —, die Gesamtattenuierungshöhe auf den optimalen Wert anhebende Mutationen eingebaut werden, so daß stabile optimal attenuierte Drei- oder Viermarker-Impfstämme entstehen.- in the case of the use of low or moderate attenuation clones with or without additional anti-epidemic markers (two-marker vaccine strains) in these one or two (more) additional - only by indirect methods for stability testable - the total attenuation height to the optimal value-raising mutations be incorporated, so that stable optimally attenuated three- or four-marker vaccine strains arise.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß vom Salmonella typhi Wildstamm stabile, in vitro nicht nachweisbar bzw. <10"7 revertierende asp" Klone mit unterschiedlicher Attenuierungshöhe isoliert werden und in einen Klon mit geringer bzw. mäßiger Attenuierung zwei oder drei weitere Marker eingeführt werden, welche mit der Potenz zur Infektkettenbildung interferieren sowie die Attenuierungshöhe optimieren, so daß stabile immunogene Drei- und Viermarker-Impfstämme entstehen, die unter Verwendung von an sich bekannten Verfahreen für die Lebendimpfstoff-Herstellung genutzt werden. Die nachfolgend gestellten asp" Marker (differente Genotypen mit unterschiedlicher Attenuierungshöhe) haben sich — (in der Regel) in Kombination mit weiteren von uns entwickelten antiepidemischen und virulenzreduzierenden Stoffwechseldrift-Mutationen— als vorteilhaft erwiesen:This object is achieved in that the Salmonella typhi wild strain stable, in vitro undetectable or <10 " 7 reverting asp" clones are isolated with different Attenuierungshöhe and introduced into a clone with low or moderate attenuation two or three more markers which interfere with the infectious chain formation potency and optimize the attenuation level to produce stable immunogenic three- and four-marker vaccine strains that are used for live vaccine production using methods known per se. The following asp "markers (different genotypes with different attenuation levels) have proved to be advantageous (usually) in combination with other anti-epidemic and virulence-reducing metabolic drift mutations we have developed:

— Asparaginsäure-Auxotrophie mit (Klon- bzw. Genotyp abhängig) geringer, mäßiger oder hoher Attenuierung. In der Literatur finden sich lediglich drei Hinweise pauschalen Charakters.- Aspartic acid auxotrophy with (clone or genotype dependent) low, moderate or high attenuation. The literature contains only three references of a general character.

• Baconetal.: Brit. J. exp. Path. 31, (1950), 714-724• Baconetal .: Brit. J. exp. Path. 31, (1950), 714-724

Drei asp'-Mutanten von Salmonella typhi sind für Mäuse mäßig attenuiertThree asp 'mutants of Salmonella typhi are moderately attenuated for mice

• Baconetal.: Brit J. exp. Path. 32, (1951), 85-96Baconetal .: Brit J. exp. Path. 32, (1951), 85-96

Injektion von Asparaginsäure senkt bei Mäusen die Lethaldosis von S.typhi asp"Injection of aspartic acid lowers the lethal dose of S.typhi asp in mice

• Herzberg: J. Inf. Dis. 110, (1962), 192-203• Herzberg: J. Inf. Dis. 110, (1962), 192-203

Von 7 Salmonella typhimurium asp~-Mutanten sind für Mäuse 1 Klon virulent, 3 (offensichtlich) gering und 3 mäßig attenuiert.Of 7 Salmonella typhimurium asp ~ mutants, 1 clone is virulent for mice, 3 (apparently) low and 3 moderately attenuated.

Eine Verwendung dieser durch die Asparaginsäure-Auxotrophie vermittelten Attenuierung wurde bislang nicht beschrieben, da dieA use of this by the aspartic acid auxotrophy mediated attenuation has not been described, since the

• mitgeteilten Attenuierungshöhen vermutlich (irrtümliche) Vorstellungen vermittelte: asp~ Einmarker-Impfstämme sind zu virulent• reported levels of attenuation probably mediated (mistaken) beliefs: asp ~ single-marker vaccine strains are too virulent

• Markerkopplungen zwecks Erhöhung der Stabilität und Anhebung der Attenuierung erst seit wenigen Jahren und praxisrelevant erstmals durch uns zur Diskussion stehen;• Linking the markers for the purpose of increasing stability and increasing attenuation only for a few years now and for the first time for us to discuss in a practice-relevant way;

• hohen Reversionsraten der meisten Mutanten (trotz — wie eigene Ergebnisse zeigen — Beibehaltung der Attenuierung = offensichtliche Suppressormutanten; vergleichbar der Reversion von Streptomycin-Dependenz zur Independenz) und das berichtete Vorkommen virulenter asp"-Klone• high reversion rates of most mutants (despite - as our own results show - retention of attenuation = obvious suppressor mutants, comparable to the reversion of streptomycin dependency to independency) and the reported occurrence of virulent asp "clones

offensichtlich das Vorurteil prägte: Nutzung dieses Attenuierungsprinzips für die Herstellung von Lebendimpfstoffen ungeeignet.obviously prejudiced: use of this attenuation principle unsuitable for the production of live vaccines.

Wir konnten feststellen, daß asp~-Mutanten von Salmonella typhimurium —geprüft wurden neun Klone mit einer Reversionshäufigkeit von <10~8— in ein Spektrum von Stämmen mit unterschiedlich hoher Virulenzreduktion zerfallen (DD-WP angemeldet), wobei diese drei Gruppen untereinander mittels Transduktion unter Verwendung des Phagen P22 zur Prototrophie rekombinierbar sind.We found that asp ~ mutants of Salmonella typhimurium-tested nine clones with a reversion frequency of <10 ~ 8 - decay into a spectrum of strains with varying degrees of virulence reduction (DD-WP applied), these three groups inter-transducing are recombined using phage P 22 to prototrophy.

Mit bedingter Kongruenz hierzu verhalten sich sieben von uns getestete S.Ty 2 hst/asp" Klone — mit einer in vitro nicht nachweisbaren bzw. < 10~8 betragenden Reversion zur Prototrophie — hinsichtlich ihres Persistenzverhaltens in Mäusen sowie der mittleren Keimzahl/Leber- und Milz-Homogenat am 5.Tag nach Infektion mit i· P-106 Keimen (s. Tabelle 1, Seite 14)With conditional congruence, seven of our tested S.Ty 2 hst / asp "clones - with an in vitro undetectable or <10 ~ 8 amount of reversion to prototrophy - behave with regard to their persistence behavior in mice as well as the mean germ count / liver and splenic homogenate on the 5th day after infection with i · P-10 6 nuclei (s. Table 1, page 14)

mög liehe Attenuie- rungsgruppenmay include attenuation groups Zahl der StämmeNumber of tribes Persistenz in Tagen (± 1 Tag)Persistence in days (± 1 day) mittl.KZam5.Tag (±50%)mid-day5 (± 50%) Wildstammwild strain ./../. 1919 10x104 10x10 4 S.ty2hst IS.ty2hst I ./. 1./. 1 17 1517 15 6x104 5x104 6x10 4 5x10 4 Il —Il - 22 1414 3x104 3x10 4 33 1212 2x104 2x10 4 IIIIII 11 55 4X101 4X10 1

Zur Herstellung von Drei- und Viermarker-Impfstämmen mit antiepidemischer Potenz und einer für den Menschen (über Stoffwechseldrift-Mutationen einzustellenden) angepaßten, optimalen Attenuierungshöhe, kann daher auf entsprechende hst/asp~Klone— wie z.B. hst/asp~6 — zurückgegriffen werden (s. Tabelle 1, Seite 14).For the production of three- and four-marker vaccine strains with anti-epidemic potency and an optimal level of attenuation adapted for the human (via metabolic drift mutations), therefore, corresponding hst / asp ~ clones, e.g. hst / asp ~ 6 - (see Table 1, page 14).

Der unter Beispielen beschriebene Aufbau von (Zweimarkerstämmen bei Verwendung von asp~Klonen ohne hst-Marker,) Drei- und Viermarker-Impfstämmen unter Verwendung des Klons hst/asp~6 gilt sinngemäß für alle hst/asp~Klone . (Genotypen) mit geringerem, gleichem oder höheren Attenuierungsgrad.The construction of (two-marker strains using asp ~ clones without hst-markers), described in Examples, three- and four-marker vaccine strains using the clone hst / asp ~ 6 applies mutatis mutandis to all hst / asp ~ clones. (Genotypes) with lower, equal or higher degree of attenuation.

— Weitere Marker:- Additional markers:

• hst Mutation (DD-WP 218836 A1), hier als erster Marker eingebaut, bzw. rbt Revertante des hst-Markers (DD-WP angemeldet).• hst mutation (DD-WP 218836 A1), incorporated here as the first marker, or colored revertant of the hst marker (DD-WP registered).

Die Stabilität des/der oben angeführten asp" und antiepidemischen Marker ist/sind mit direkten Methoden bestimmbar.The stability of the above-mentioned asp and anti-epidemic markers can be determined by direct methods.

Stoffwechseldrift-Mutanten* z. B. der RNA-Polymerase oder Gyrase (DD-WP 155294), welche Klon (Genotyp)-spezifisch den Attenuierungsgrad der asp" Einmarker- bzw. hst/asp" Zweimarker-Stämme auf die gewünschte, dem Menschen angepaßte, optimale Attenuierungshöhe anheben (siehe unter Ausführungsbeispiele).Metabolic drift mutants * z. B. RNA polymerase or gyrase (DD-WP 155294), which clone (genotype) specifically increase the Attenuierungsgrad the asp "monkey marker or hst / asp" Zweimarker strains to the desired, man-adapted, optimal Attenuierungshöhe ( see under examples).

* Ebenso vorteilhaft ist die Verwendung entsprechender Klone (Genotypen) mit mutierten z. B. Ribosomenproteinen (u.a. Streptomycin-„Resistenz") oder anderen chromosomalen „Noxen-Resistenzen". Solche Marker-Kombinationen, einsetzbar z.B. anstelle des hinterlegten Stammes 4062/I — zwecks einfacher Unterscheidung der verschiedenen Impfstämme — wurden unter Beispielen und Hinterlegungsstämmen nicht aufgeführt, um zweifelsfrei zu zeigen, daß mit Hilfe differenter Klone des gleichen (z. B. Gyrase) „Resistenz"-Phänotyps unterschiedliche Attenuierungshöhen eingestellt werden können.* Equally advantageous is the use of appropriate clones (genotypes) with mutated z. Ribosome proteins (including streptomycin "resistance") or other chromosome "noxious" resistance. Such marker combinations, usable e.g. instead of deposited strain 4062 / I - for ease of distinguishing the different vaccine strains - were not listed among examples and deposit strains to show beyond doubt that different levels of attenuation were established by using different clones of the same (eg, gyrase) "resistance" phenotype can be.

Bei Verwendung von asp" Klonen sowie antiepidemischen und Stoffwechseldrift-Markern (siehe oben) mit einer in vitro nicht nachweisbaren bzw. < 10~7 betragenden Reversionshäufigkeit, erhält man Impfstämme für den Einsatz als Lebendimpfstoffe, dieUsing asp "clones as well as anti-epidemic and metabolic drift markers (see above) with an in vitro undetectable or <10 ~ 7 reversion frequency, vaccine strains are obtained for use as live vaccines

— unter nicht-selektiven Feldbedingungen stabil sind, da ihre Gesamtstabilität bei (Zwei-), Drei- und Viermarker-Impfstämmen wenigstens (<10"14), <10~21 bzw. <10~28 beträgt;- are stable under non-selective field conditions, since their overall stability in (two), three and four marker vaccine strains is at least (<10 " 14 ), <10 ~ 21 and <10 ~ 28 , respectively;

— infolge einer dem Wirt angepaßten, optimalen Attenuierungshöhe immunogen sind;- are immunogenic due to an optimal attenuation level adapted to the host;

— bei Verwendung eines antiepidemischen Markers nicht oder vermindert zur Impfstamm-Infektkettenbildung befähigt sind; so daß die nach diesem Prinzip hergestellten Impfstämme die WHO-Forderung nach Stabilität, Immunogenität und verminderter Übertragungsfähigkeit vollauf erfüllen.- when using an anti-epidemic marker are not or less capable of vaccine strain Infektkettenbildung; so that the vaccine strains prepared according to this principle fully meet the WHO requirement for stability, immunogenicity and reduced transmissibility.

Die nachfolgend angeführten — aus dem Zweimarker-Stamm hst/asp"6 entwickelten — drei Impfstämme mit abgestufter Attenuierungshöhe, und zwar ein Dreimarker-Impfstamm und zwei Viermarker-Impfstämme — welche als Beispiel stehen für alle nach gleichem Prinzip hergestellten Zwei-, Drei- und Viermarker-Impfstämmen jeder gewünschten Attenuierungshöhe —The following - from the two-mark strain hst / asp " 6 developed - three vaccine strains with graduated Attenuierungshöhe, namely a Dreimarker vaccine strain and two four-marker vaccine strains - which exemplify all produced by the same principle two-, three- and Four-marker vaccine strains of any desired attenuation level -

S.Ty 2 Stämme und ImpfstämmeS.Ty 2 strains and vaccine strains Lyo- NummerLyo number i.p.106 Keime/Maus Persistenz in Tagenip10 6 germs / mouse persistence in days mittl.KZ am 5. Tagaverage.KZ on the 5th day Wildstammwild strain 14661466 1919 10x104 10x10 4 hst S.Ty2 rbthst S.Ty2 colored 3 605 38743 605 3874 17 1817 18 6x104 8x10"6x10 4 8x10 " Dreimarker hst/asp"/rifDreimarker hst / asp "/ rif 40194019 99 2x102 2x10 2 Viermarker rbt/asp~/rif/nal rbt/asp~/rif/nal18Four-marker colored / asp ~ / rif / nal colored / asp ~ / rif / nal18 4062/I 41394062 / I 4139 6 36 3 101 <101 10 1 <10 1

sind zur Herstellung von hochimmunogenen Lebendimpfstoffen nach an sich bekannten Verfahren geeignet.are suitable for the production of highly immunogenic live vaccines according to known methods.

Ausführungsbeispielembodiment

Verwendete StämmeUsed strains

— Salmonella typhi Ty 2 (WHO) als Wildstamm (S.Ty 2)- Salmonella typhi Ty 2 (WHO) as wild strain (S.Ty 2)

— Salmonella typhi gal-E 21 a (Germanier) Impfstamm- Salmonella typhi gal-E 21 a (Germani) vaccine strain

Dieser Vergleichs-Impfstamm besitzt kein Vi-Antigen This comparative vaccine strain does not have Vi antigen

Nährbödenbreeding grounds

— Nähragar und Nährbouillon (Trockenmedium; SIFIN, Berlin-Weißensee)Nutrient agar and nutrient broth (dry medium, SIFIN, Berlin-Weissensee)

— Minimalmedium (Mm)- Minimal medium (mm)

Modifizierte (Falkowetal., J. Bacteriol. 84 [1962] 1303-1312) M 9-Salzlösung (Davis et Minigioli, J. Bacteriol. 60 [1950] 17-28) mit 2,5% gewässertem Agar und 0,5% Dextrose sowie jeweils 20μg Cystein (Ferak, Berlin) undThiamin (Serva, Heidelberg)/ ml MinimalmediumModified (Falkowetal., J. Bacteriol 84 (1962) 1303-1312) M9 saline (Davis et Minigioli, J. Bacteriol 60 [1950] 17-28) with 2.5% watered agar and 0.5% Dextrose and 20 μg cysteine (Ferak, Berlin) and thiamine (Serva, Heidelberg) / ml minimal medium

Dieses Mm wird zur Vermehrung des Wildstammes eingesetzt. This Mm is used to propagate the wild trunk.

— Substituiertes Mm- Substituted Mm

Mm plus 100μg Asparaginsäure (Reanal, Budapest)/ml MmMm plus 100 μg aspartic acid (Reanal, Budapest) / ml Mm

Antibiotika Empfindlichkeit Antibiotic sensitivity

und desWildstammesand the Wild Tribe

Tenside ^g/ml MediumSurfactants ^ g / ml medium

Nalidixinsäure 6,2Nalidixic acid 6,2

(Nevigramon: Ungarn)(Nevigramon: Hungary)

Rifampicin 12,5Rifampicin 12.5

(UMB Bukarest) .(UMB Bucharest).

Oleandomycin >100Oleandomycin> 100

(Medexport, UdSSR)(Medexport, USSR)

Natrium-Dodecylsulfat:SDS > 20 000Sodium dodecyl sulfate: SDS> 20,000

(Serva, Heidelberg)(Serva, Heidelberg)

Natrium-Desoxycholat:SDO > 10000Sodium desoxycholate: SDO> 10000

(VEB Chem. Werk, Berlin)(VEB Chem. Werk, Berlin)

Tierversucheanimal experiments

1. Mäuse-Persistenz-Modell als indirektes Maß für die Attenuierung1. Mouse persistence model as an indirect measure of attenuation

— 20-25 Gramm schwere NMRI-Auszucht-Mäuse- 20-25 gram NMRI culture mice

— Nachweis der zeitlichen Persistenz von Wildstamm und den vom S.Ty 2 abgeleiteten Mutanten in Mäusen, sowie maximale Keimzahl/Leber-Milz-Homogenat am 5.Tag nach Infektion:- Detection of the temporal persistence of wild strain and S.Ty 2-derived mutants in mice, and maximum number of germs / liver-spleen homogenate on the 5th day after infection:

Die Mäuse werden mit 106 (bei stärker attenuierten Stämmen zusätzlich 108) Keimen einer 20 Stunden 37°C Kultur auf Nähragar i. p. infiziert. Beginnend am Tag nach der Infektion wurden täglich 2 Mäuse getötet. Leber und Mils unter sterilen Kautelen entnommen, mit Kieselgur zerrieben, anschließend 10ml physiologischer Kochsalzlösung aufgenommen und danach durch Ausspateln von 0,1 ml dieser Stammsuspension sowie von logarithmischen Verdünnungen auf Nähragar die Kolonie (Keim)-Zahl bestimmt. Die Nachweisgrenze dieser Methode liegt bei etwa 12 Keimen pro Leber-Milz-Homogenat. Durch Mittelwertbildung aus < 5 getrennten Ansätzen wird die Persistenzdauer (Persistenzkurve) und die mittlere Keimzahl am 5.Tag bestimmt, welche gut mit der Persistenzdauer korreliert. Als ermittelte Persistenzdauer in Tagen gilt der Zeitpunkt, an dem die Mehrzahl der Organhomogenate steril sind, (wobei einzelne Mäuse bereits vorher „steril" sein bzw. nach diesem Zeitpunkt noch wenige Keime beherbergen können).The mice are infected with 10 6 (in more attenuated strains in addition 10 8 ) germs of a 20 hours 37 ° C culture on Nähragar ip. Starting on the day after infection, 2 mice were killed daily. Liver and Mils taken under sterile conditions, triturated with diatomaceous earth, then added 10ml of physiological saline and then determined by Ausspateln of 0.1 ml of this stock suspension and logarithmic dilutions to Nähragar the colony (germ) number. The detection limit of this method is about 12 germs per liver-spleen homogenate. By averaging from <5 separate batches, the persistence duration (persistence curve) and the average bacterial count on the 5th day are determined, which correlates well with the persistence duration. The determined duration of persistence in days is the time at which most of the organ homogenates are sterile (although individual mice may already be "sterile" before or can still harbor a few germs after this time).

2. Chick embryo Test zum orientierenden Nachweis der Attenuierung (in Anlehnung an: Ketyi, Ann. Immunol. Hung. 9 [1966], 81-86)2. Chick embryo Test for the orienting demonstration of attenuation (following: Ketyi, Ann. Immunol., Hung. 9 [1966], 81-86)

10-12 Tage alte Hühnerembryonen werden intravasal (über die freipräparierte Chorioallantois-Membran) mit geometrisch bzw. logarithmisch abgestuften Keimzahlen von Wildstamm und Mutanten in 0,1 ml physiologischer Kochsalzlösung infiziert. Nach 12-15stündiger Bebrütung wird die Absterberate und daraus die LD50 bestimmt. Prüfung der Stabilität der Marker10-12-day-old chicken embryos are infected intravascularly (via the free-prepared chorioallantoic membrane) with geometrically or logarithmically graduated bacterial counts of wild strain and mutants in 0.1 ml of physiological saline. After incubation, the death rate 12-15stündiger and from the LD 50 is determined. Testing the stability of the markers

— asp" Marker:- asp "marker:

108und 109 Keime der Impfstämme werden auf Mm gespateltund nach 48 sowie 72 Stunden Bebrütung bei 370C die Zahl gewachsener Kolonien bestimmt.10 8 and 10 9 seeds of the vaccine strains are spatulated on Mm and determined after 48 and 72 hours incubation at 37 0 C, the number of grown colonies.

Stabilitätsforderung: in vitro nicht nachweisbar bis < 10"7 Stability requirement: not detectable in vitro up to <10 " 7

— hst-und rbt-Marker- hst and colored markers

siehe DD-WP 231 491 und DD-WP angemeldetsee DD-WP 231 491 and DD-WP registered

— Rifampicin-(RNA-Polymerase) und Nalidixinsäure-Resistenz (Gyrase) siehe DD-WP 155294- Rifampicin (RNA polymerase) and nalidixic acid resistance (gyrase) see DD-WP 155294

Beispiel 1example 1

Herstellung von asp~-Mutanten — im vorliegenden Fall ausgehend von einer hst-Mutante — und Auswahl eines geeigneten Klons:Preparation of asp ~ mutants - in this case starting from an hst mutant - and selection of a suitable clone:

Die Isolierung von Asparaginsäure-auxotrophen Phänotypen erfolgt mit an sich bekannten Verfahren (MNG-Mutagenese, Penicillin-Screening und replica plating; sinngemäß gilt ein Gleiches für Spontanmutanten sowie fransposon-Mutagenese). Die bei diesem Vorgehen isolierten asp" Klone wurden hinsichtlich ihrer Stabilität überprüft und alle Stämme mit einer Reversionshäufigkeit zur Prototrophie von <10~8 auf ihre Persistenz in Tagen und maximale Keimzahlen im Leber-Milz-Homogenat fünf Tage nach der Infektion am i.p. Mäusemodell getestet. (Zur Orientierung wurde außerdem die i.p. LD50MaUS bestimmt).The isolation of aspartic acid-auxotrophic phenotypes is carried out by methods known per se (MNG mutagenesis, penicillin screening and replica plating, analogously applies to spontaneous mutants and fransposone mutagenesis). The isolated in this procedure asp "clones were checked for their stability and all the tribes with a reversion to prototrophy of <10 ~ tested eight of their persistence in days and maximum bacterial counts in liver-spleen homogenate five days after infection on ip mouse model. (For orientation, the ip LD 50 MaUS was also determined).

Tabelle 1Table 1

S.Ty 2 hst Mutante: Einfluß der Asparaginsäure-Auxotrophie auf das Persistenzverhalten in Tagen, die maximale Keimzahl im Leber-Milz-Homogenat am 5.Tag nach der Infektion (und die i.p. LD50 nach 24 Stunden) bei sieben asp~-Klonen mit einer Reversionshäufigkeit <10~8am i.p. Mäusemodell.S.Ty 2 hst mutant: influence of aspartic acid auxotrophy on the persistence behavior in days, the maximum germ count in the liver-spleen homogenate on the 5th day after the infection (and the ip LD 50 after 24 hours) in seven asp ~ clones with a reversion frequency <10 ~ 8 on the ip mouse model.

S.Ty 2S.Ty 2 Persistenz in TagenPersistence in days mittl. KZ am 5. Tagav. Concentration camp on the 5th day i. p. LD50 Keimzahlip LD 50 germ count Wildstamm hst rbtWildstamm hst colored 19 17 1819 17 18 10x10" 6x10" 8x10"10x10 "6x10" 8x10 " 5x106 1x107 1x107 5x10 6 1x10 7 1x10 7 hst/asp"11hst / asp "11 1515 5x10"5x10 " 1x108 1x10 8 hst/asp~16 hst/asp~10hst / asp ~ 16 hst / asp ~ 10 14 1414 14 3x10" 2x10*3x10 "2x10 * 2x108 1x108 2x10 8 1x10 8 hst/asp"14 hst/asp~13 hst/asp" 6hst / asp "14 hst / asp ~ 13 hst / asp" 6 12 12 1212 12 12 2x104 2x104 1X10"2x10 4 2x10 4 1X10 " 1x108 2x108 2x108 1x10 8 2x10 8 2x10 8 hst/asp~15hst / asp ~ 15 55 4X101 4X10 1 1x109 1x10 9

Für die nachfolgend unter Beispiel 3 und 4 beschriebene Herstellung der Drei- und Viermarker-Impfstämme wurde beispielsweise die hst/asp~6 Zweimarkermutante mit mäßig ausgeprägter (zusätzlicher) Attenuierung durch die asp" Mutation verwendet; sinngemäß läßt sich ein Gleiches mit asp" Klon geringerer oder höherer Attenuierung durchführen, um die für den Menschen angepaßte, optimale Attenuierungshöhe einzustellen.For example, the preparation of the three- and four-marker vaccine strains described below under Examples 3 and 4 used the hst / asp ~ 6 binuclear mutant with moderately pronounced (additional) attenuation by the asp "mutation, analogously with asp" clone or higher attenuation to set the optimal human attenuation level.

Beispiel 2Example 2

Herstellung der hst- und rbt-Mutanten durch Einbau der antiepidemischen Marker in den S.Ty 2 (oder in andere von diesem Stamm bereits abgeleitete Mutanten).Production of the hst and colored mutants by incorporation of the anti-epidemic markers in the S.Ty 2 (or in other mutants already derived from this strain).

In den S.Ty 2 wurde, wie in DD-WP 218836 A1 bzw. DD-WP angemeldet beschrieben, ein hst-bzw. rbt-Marker mit einer Stabilität von < 10~7 eingebaut, wodurch dieser Stamm eine verminderte bzw. fehlende Potenz zur Infektketten-Bildung erhält (laut WHO-Definition: Attenuierungsmarker) und seiner Stabilität in die Gesamt-Reversionshäufigkeit des Impfstammes mit dem potenzierenden Faktor <10~7 einfließt.In S.Ty 2, as described in DD-WP 218836 A1 or DD-WP logged, a hst or. colored stains with a stability of <10 ~ 7 , whereby this strain receives a reduced or lacking potency for infection chain formation (according to WHO definition: attenuation marker) and its stability in the total reversion frequency of the vaccine strain with the potentiating factor < 10 ~ 7 inflows.

Der für den weiteren Aufbau der Zweimarker-Stämme sowie Drei- und Viermarker-Impfstämme — entsprechend Beispiel 1,3 und 4—verwendete Klon hst 6 vermittelt diesem Stamm, wie Tabelle 1 ausweist (siehe oben), eine zusätzliche (parenterale) geringe Attenuierung, sichtbar durch die Verkürzung der Persistenzdauervon 19 auf 17 Tage. Die Umschaltung (Reversion) auf den rbt-Marker hingegen hebt diese geringe Virulenzreduktion partiell auf.The hst 6 clone used for the further construction of the two-marker strains and three- and four-marker vaccine strains according to Examples 1, 3 and 4 gives this strain, as Table 1 indicates (see above), an additional (parenteral) low attenuation, Visible by shortening persistence duration from 19 to 17 days. Switching (reversion) to the colored marker, on the other hand, partially eliminates this low level of virulence reduction.

Beispiel 3Example 3

Einbau eines dritten gering bis mäßig attenuierenden Markers als Stoffwechseldrift-Mutation, ζ. Β. einer funktionell veränderten RNA-Polymerase, in den S.Ty 2 hst/asp"6 Zweimarkerstamm, welcher — im vorliegenden Fall — die Persistenz im i. p. Mäusemodell des Dreimarker-Impfstammes S.Ty 2 hst/asp"/rif 9—und proportional hierzu die mittleren Keimzahlen am 5.Tag nach der Infektion — (von 12 Tagen des S.Ty 2 hst/asp"6) auf 9 Tage verkürzt:Incorporation of a third mildly to moderately attenuating marker as a metabolic drift mutation, ζ. Β. a functionally altered RNA polymerase, in the S.Ty 2 hst / asp "6 Zweimarkerstamm, which - in the present case, the persistence in the ip mouse model of Dreimarker vaccine strain S.Ty 2 hst / asp" / rif 9-and proportional thereto the average germ counts on the 5th day after infection - (from 12 days of S.Ty 2 hst / asp "6) shortened to 9 days:

Von dem oben beschriebenen S.Ty 2 hst/asp"6 Zweimarker-Stamm wurde, wie in DD-WP 155294 beschrieben, mittels spontaner Mutation Rifampicin-Resistenzmutanten hergestellt und am i. p. Mäuse-Persistenz-Modell diejenigen Klone ausgelesen und überprüft, welche eine zusätzliche Verkürzung der Persistenzdauer um mehrere Tage zeigen (siehe oben und Tabelle 2, Seite 17)From the above-described S.Ty 2 hst / asp "6 two-marker strain, rifampicin resistance mutants were produced by spontaneous mutation as described in DD-WP 155294 and the clones were read and checked on the ip mouse persistence model, which was an additional Shorten the persistence period by several days (see above and Table 2, page 17)

Beispiel 4Example 4

Einbau eines vierten gering bis mäßig attenuierenden Markers als Stoffwechseldrift-Mutation, ζ. Β. einer funktionell veränderten Gyrase in den S.Ty 2 hst/asp"/rif 9 Dreimarker-Impfstamm, welcher, wie im vorliegenden Fall, die Persistenz im i.p. Mäusemodell des Viermarker-Impfstammes S.Ty 2 hst/asp"/rif/nal — und proportional hierzu die mittleren Keimzahlen amIncorporation of a fourth mildly to moderately attenuating marker as a metabolic drift mutation, ζ. Β. a functionally altered gyrase in the S.Ty 2 hst / asp "/ rif 9 Dreimarker vaccine strain, which, as in the present case, the persistence in the ip mouse model of the four-marker vaccine strain S.Ty 2 hst / asp" / rif / nal - and proportional to this the mean germ counts on

5.Tag nach Infektion — (von 9 Tagen des S.Ty 2 hst/asp"/rif 9) bei Klon nal auf 6 Tage und bei Klon nal 18 auf 3 Tage reduziert. Von dem oben beschriebenen S.Ty 2 hst/asp~/rif 9 Dreimarker-Impfstamm wurden, wie in DD-WP 155294 beschrieben, mittels spontaner Mutation in zwei Schritten Nalidixinsäure-Resistenzmutanten mit einer Resistenz > 100jag Nalidixinsäure/ml Nähragar hergestellt und am i.p. Mäuse-Persistenz-Modell diejenigen Klone ausgelesen und überprüft, welche eine zusätzliche Verkürzung der Persistenzdauer von mehreren Tagen zeigen (siehe oben und Tabelle 2, Seite 1).5th day after infection - (from 9 days of S.Ty 2 hst / asp "/ rif 9) reduced to 3 days in clone nally and to 3 days in clone nal 18. From the S.Ty 2 hst / asp Three-mark vaccine strain were prepared as described in DD-WP 155294, by means of spontaneous mutation in two steps nalidixic acid resistance mutants with a resistance> 100jag nalidixic acid / ml nutrient agar and read those clones on the ip mouse persistence model and checked, which show an additional shortening of the persistence period of several days (see above and Table 2, page 1).

Wie die Tabelle 2 ausweist, läßt sich im i.p. Mäusemodell die stufenweisezunehmende Virulenzreduktion deutlich belegen mit Hilfe des Persistenzverhaltens und maximalen Keimzahl 5 Tage nach der Infektion, während der chick embryo Test lediglich orientierende Hinweise vermittelt.As Table 2 indicates, i.p. Mice model, the gradual increase in virulence reduction clearly demonstrated with the help of persistence behavior and maximum germ count 5 days after infection, while the chick embryo test merely provides guidance.

Der aufgeführte Viermarker-Impfstamm S.Ty 2 hst/asp~/rif/nal 18 wurde bewußt in seiner Attenuierungshöhe als etwas über der Virulenzreduktion des S.typhi gal-E21 a (Germanier) liegend ausgewählt (und kann bei Bedarf gegen Klone mit solchen Werten ausgetauscht werden, welche exakt denen des Germanier-Impfstammes entsprechen, oder eine höhere Attenuierung zeigen).The listed four-marker vaccine strain S.Ty 2 hst / asp ~ / rif / nal 18 was deliberately selected in its attenuation level as slightly above the virulence reduction of S.typhi gal-E21 a (Germanier) (and may be used against clones with such Values are exchanged, which correspond exactly to those of the Germanier vaccine strain, or show a higher Attenuierung).

Tabelle 2Table 2

S.Ty 2 Wildstamm mit seinen in direkter Reihenfolge abgeleiteten Ein- und Zweimarker-Stämmen, sowie den Drei- und Viermarker-Impfstämmen (mit abgestufter Attenuierungshöhe) im Verlgeich zum intemationl eingeführten Impfstamm S.typhi gal-E21a (Germanier): Persistenzdauer in Tagen und mittlere Keimzahl/Leber-Milz-Homogenat am 5.Tag nach Infektion der Mäuse mit i.p. 106und 108 Keimen (sowie LD50 im chick embryo Test).S.Ty 2 wild strain with its directly derived single- and two-marker strains, as well as the three- and four-marker vaccine strains (with graded attenuation level) in comparison to the intemationl introduced vaccine strain S.typhi gal-E21a (Germanier): Persistence duration in days and mean germ count / liver-spleen homogenate on the 5th day after infection of the mice with ip 10 6 and 10 8 germs (as well as LD 50 in the chick embryo test).

Salmonella typhi Ty 2 Ein- Zwei- Marker-ImpfstämmeSalmonella typhi Ty 2 one-two-marker vaccine strains Drei-Three- Vier-Four- i.p. 106 Keime/Maus Persist. KZ am in Tagen 5. Tagip 10 6 germs / mouse persist. KZ am in days 5th day 10x10"10x10 " i.p. 108 Keime/Maus Persist. KZ am in Tagen 5. Tagip 10 8 germs / mouse persist. KZ am in days 5th day 100% * 100% * chick embryo Keimzahl i.p. LD50 chick embryo germ count ip LD 50 Wildstamm Ty 2Wild Tribe Ty 2 1919 6x10" 8x104 6x10 "8x10 4 100% * 100% *100% * 100% * 1-51-5 hst 6 rbthst 6 colored 17 1817 18 1x104 1x10 4 100% *100% * 1-5" 1-51-5 "1-5 hst asp" 6hst asp "6 1212 2x102 2x10 2 ~30% * 3x104 ~ 30% * 3x10 4 5-105-10 hst asp"hst asp " rif 9rif 9 99 101 10 1 1212 2x103 2x10 3 100100 rbt - asp"colored - asp " rifrif nal1NAL1 66 101 10 1 1010 3x102 3x10 2 nichtgeprüftnot tested rbt asp"colored asp " rifrif nal 1818 33 101 10 1 88th 7x101 7x10 1 107 10 7 S.typhi gal-E 21 aS.typhi gal-E 21 a 22 66 104 10 4

Beispiel 5Example 5

Abtrennung der S.Ty 2 Drei- und Viermarker-Impfstämme von Wildstämmen:Separation of the S.Ty 2 three- and four-marker vaccine strains of wild strains:

Die Impfstämme unterscheiden sich von Wildstämmen wie in Tabelle 3 ausgewiesen.The vaccine strains differ from wild strains as shown in Table 3.

Tabelle 3Table 3

Abtrennung der Impfstämme von Wildstämmen durch nachweisbares oder fehlendes Wachstum auf unterschiedlichen NährbödenSeparation of vaccine strains from wild strains by detectable or lacking growth on different nutrient media

S.typhi Ty 2 ImpfstämmeS.typhi Ty 2 vaccine strains Nähr agarNutrient agar 50,u.g NaIi- dixins.50, and so on Naïdixins. Nähragar mit/ml 100/ng Rifam- picinNutrient agar with / ml 100 / ng rifampicin 60 ,ng Olean- domyc.60, ng oleandomyc. Mini mal mediumMini times medium Dreimarker hst/asp"/rifDreimarker hst / asp "/ rif ++ 00 ++ ©© © '© ' Viermarker hst/asp~/rif/nalFour-marker hst / asp ~ / rif / nal ++ ++ ++ 00 00 Wildstammwild strain ++ 00 00 ++ + +

Beispiel 6Example 6

Massenkultur, Präparation und Anwendung der Impfstämme:Mass culture, preparation and application of vaccine strains:

Zur Herstellung des Lebendimpfstoffes werden die Impfstämme z. B. in einem halbsynthetischen Nährmedium bei 370C bis zum Ende der logarithmischen Phase im Fermentor gezüchtet. Die Bakteriensuspensionen werden als Lyophilisat (oder geeigneter dragierter Form) präpariert.For the production of the live vaccine vaccine strains z. B. in a semi-synthetic nutrient medium at 37 0 C until the end of the logarithmic phase in the fermentor bred. The bacterial suspensions are prepared as lyophilisate (or suitable coated form).

Der so erhaltene Impfstoff wird in der Regel als einmalige Dosis von ~109 Lebendkeimen oral verarbreicht.The resulting vaccine is usually orally administered as a single dose of ~ 10 9 live germs.

An Stelle einer zwei- bis dreimaligen Applikation eines an der Grenze zur Überattenuierung sich bewegenden Impfstammes bestehen die AlternativenInstead of two to three applications of a vaccine strain moving at the border to the overattenuation, the alternatives exist

— Einsatz eines etwas geringer attenuierten Impfstammes, oder- Use of a slightly lower attenuated vaccine strain, or

— Erstimmunisierung mit einem an der Grenze zur Überattenuierung sich bewegenden Impfstamm und Booster nach angemessener Zeit mit einem Impfstamm geringerer Attenuierungshöhe.- Initial immunization with a vaccine strain and booster moving at the border of overattenuation after a reasonable time with a vaccine strain of lower attenuation level.

Claims (9)

T.. Verfahren zur Herstellung stabiler Salmonella typhi (S. Ty 2) Impfstämme mit einer dem Menschen angepaßten optimalen Attenuierungshöhe — realisiert durch Bereitstellung von Impfstämmen mit abgestufter mittels Persistenzverhalten in Mäusen (und LD50 im chick embryo Test) gemessener Virulenzreduktion —, dadurch gekennzeichnet, daß, ausgehend von einem Asparaginsäure-Auxotrophie (asp~) Klon mit mäßiger Attenuierung in Verbindung mit einem antiepidemischen Marker und weiteren ein bzw. zwei gering bis mäßig virulenzreduzierenden Stoffwechseldrift-Mutationen, Drei- und Viermarker-Impfstämme aufgebaut und diese unter Verwendung von an sich bekannten Verfahren für die Lebendimpfstoff-Herstellung genutzt werden.T .. Method for producing stable Salmonella typhi (S. Ty 2) vaccine strains with a human optimal level of attenuation - realized by providing vaccine strains with graded virulence reduction measured by persistence behavior in mice (and LD 50 in the chick embryo test) - characterized in that, starting from an aspartic auxotrophy (asp ~) clone with moderate attenuation in conjunction with an anti-epidemic marker and further one or two mild to moderately virulence-reducing metabolic drift mutations, set up three-and four-marker vaccine strains and these using known processes are used for live vaccine production. 2. Verfahren nach Punkt !,gekennzeichnet dadurch, daß man als ersten (oder folgenden) Marker in den S. Ty2 die hst (high sensitivity to tensides: DD-WP 218836A1)-Mutation mit der Potenz zur selektiven reversion to bile tolerance (rbt: DD-WP angemeldet) einbaut, wodurch diesem Stamm vermittelt wird2. The method according to item!, Characterized in that as the first (or subsequent) marker in S. Ty2 the hst (high sensitivity to surfactants: DD-WP 218836A1) mutation with the potency for selective reversion to bile tolerance (colored : DD-WP logged in), which mediates this strain — eine verminderte Potenz zur Infektketten-Bildung (laut WHO-Definition: Attenuierungsmarker)- a reduced potency for infection chain formation (according to WHO definition: attenuation marker) — eine sich um den Faktor <10~7 potenzierende StabilitätA stability which increases by a factor of <10 ~ 7 — und häufig eine zusätzliche, parenteral zum Tragen kommende geringe Virulenzreduktion.- And often an additional, parenterally coming to bear low virulence reduction. 3. Verfahren nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß man vom S. Ty 2/hst Einmarker (oder Wild)-Stamm mit an sich bekannten Verfahren asp~Phänotypen isoliert und einen in vitro nicht oder < 1CT7 zur Prototrophie revertierenden Klon mit mäßiger (evtl. geringer oder hoher) Attenuierung für den weiteren Aufbau der Drei- und Viermarker-Impfstämme heranzieht.3. The method according to item 1 and 2, characterized in that isolated from the S. Ty 2 / hst single-marker (or wild) strain using known methods asp ~ phenotypes and a in vitro not or <1CT 7 for prototrophy revertierenden clone with moderate (possibly low or high) attenuation for the further construction of the three- and four-marker vaccine strains. 4. Verfahren nach Punkt 1,2 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß in den S. Ty 2 hst/asp" Zweimarker-Stamm als dritter Marker eine gering oder mäßig attenuierendetz. B. RNA-Polymerase (Stoffwechseldrift)-Mutation —entsprechend DD-WP 155294, DD-WP 235828A1, DD-WP 218834 A1 — eingebaut wird, so daß ein Dreimarker-Impfstamm entsteht, dessen Persistenz in Mäusen sich von 19 Tagen (s. Ty 2) auf z. B. 9 Tage verkürzt und der eine Gesamtstabilität von <10~21 besitzt.4. The method according to item 1, 2 and 3, characterized in that in the S. Ty 2 hst / asp "two-marker strain as a third marker a low or moderately attenuating t z., B. RNA polymerase (metabolic drift) mutation - according to DD-WP 155294, DD-WP 235828A1, DD-WP 218834 A1 - is incorporated, so that a Dreimarker Impfstamm arises whose persistence in mice from 19 days (see Ty 2) shortened to eg 9 days and which has an overall stability of <10 ~ 21 . 5. Verfahren nach Punkt 1,2,3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den S. Ty2 hst/asp~/rif Dreimarker-Impfstamm, welcher evtl. noch eine zu hohe Restvirulenz besitzt, gemäß Punkt 4 als vierter Marker eine weitere^. B. Gyrase (Stoffwechseldrift) Mutation eingebaut wird, von welcher Klone mit geringer oder mäßiger zusätzlicher Virulenzreduktion ausgelesen werden, so daß Viermarker-Impfstämme entstehen, von denen derjenige mit der höchsten Attenuierung dem S. typhi gal-E 21 (Germanier) Impfstamm entspricht und der zweite bzw. die weiteren Viermarker-Impfstämme in ihrer Attenuierungshöhe zwischen dem Dreimarker-Impfstamm gemäß Punkt 4 und den S. typhi gal-E21 a liegen und welche eine Gesamtstabilität von < 10~28 besitzen.5. The method according to item 1,2,3 and 4, characterized in that in the S. Ty2 hst / asp ~ / rif Dreimarker vaccine strain, which may still have too high residual virulence, according to point 4 as the fourth marker another ^. B. gyrase (metabolic drift) mutation is incorporated, are read from which clones with little or moderate additional virulence reduction, so that four-mark vaccine strains arise, of which the one with the highest attenuation corresponds to S. typhi gal-E 21 (Germanier) vaccine strain and the second or the further four-marker vaccine strains in their attenuation level between the triple marker vaccine strain according to point 4 and are the S. typhi gal E21 a and which have a total stability of <10 ~ 28th S. Verfahren nach Punkt 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß — entsprechend der gewünschten Einsatzkonzeption — der hst-Marker in einen rbt-Marker (DD-WP angemeldet) überführt wird.S. Method according to item 1 to 5, characterized in that - according to the desired application concept - the hst marker is transferred to a colored marker (DD-WP registered). 7. Verfahren nach Punkt 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Reihenfolge des schrittweisen Marker-Einbaus beliebig verändert wird.7. The method according to item 1 to 6, characterized in that the order of the stepwise marker installation is changed as desired. 8. Verfahren nach Punkt 1,4 und 5, gekennzeichnet dadurch, daß auch andere Stoffwechseldrift-Mutationen als die angegebenen genutzt werden.8. The method according to item 1,4 and 5, characterized in that also other metabolic drift mutations are used as the specified. 9. Verfahren nach Punkt 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß bei Verwendung von nur gering virulenzreduzierenden Mutationen auch Impfstämme mit mehr als vier Markern hergestellt werden.9. The method according to item 1 to 7, characterized in that vaccine strains are made with more than four markers using only low virulence-reducing mutations. 10. Verfahren nach Punkt 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß nachfolgend angegebene Auswahl von Drei- und Viermarker-Impfstämmen — welche als Beispiel stehen für alle nach gleichem Prinzip hergestellten und alle gewünschten Attenuierungshöhen umfassenden Impfstämme—-zur Herstellung von stabilen, immunogenen Lebendimpfstoffen eingesetzt werden.10. The method according to item 1 to 8, characterized in that the following specified selection of three- and four-marker vaccine strains - which are exemplary of all produced according to the same principle and all desired Attenuierungshöhen vaccine strains - used for the production of stable, immunogenic live vaccines become. Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung stabiler Salmonella typhi (S. Ty2) Impfstämme mit einer dem Menschen angepaßten optimalen Attenuierungshöhe zur Anwendung als Lebendimpfstoff, dessenThe invention relates to a method for the production of stable Salmonella typhi (S.Ty2) vaccine strains with a man adapted optimal attenuation level for use as a live vaccine, the — Attenuierungshöhe einer optimal eingestellten Virulenzreduktion entspricht — welche einerseits die inapparente Infektion und andererseits die ausreichende (aber zeitlich begrenzte) Persistenz der Impfstämme im Wirtsgewebe als Voraussetzung für eine stabile Immunität garantiert — und welche am Mäusemodell auf beliebig verkürzte Persistenzwerte (als indirektes Maß für die Attenuierungshöhe) eingestellt werden kann.- Attenuierungshöhe an optimally adjusted virulence reduction corresponds - which on the one hand, the inapparente infection and on the other hand, the sufficient (but temporary) persistence of vaccine strains in the host tissue as a prerequisite for a stable immunity guaranteed - and which on the mouse model to arbitrarily shortened persistence (as an indirect measure of Attenuierungshöhe ) can be adjusted. — Stabilität (keine Rückmutation zum Wildstamm unter nicht-selektiven Feldbedingungen) durch Verwendung von vitro nicht nachweisbar bzw. <10~7 revertierenden Einmarkersfämmen und den Einbau von zwei bis drei (oder weiteren) unabhängig voneinander die Übertragbarkeit bzw. die Virulenz reduzierenden Mutationen garantiert wird- Stability (no reverse mutation to the wild strain under non-selective field conditions) is guaranteed by the use of in vitro undetectable or <10 ~ 7 reverting single-marker strains and the incorporation of two to three (or more) independently of each other's transmissibility or virulence-reducing mutations und die als immunogene Impfstoffe aus lebenden Erregem zur aktiven Immunisierung des Menschen geeignet sind.and which are suitable as immunogenic vaccines from live pathogens for the active immunization of humans.
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