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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft (ein) Antigen(e)/Epitop(e) von Cryptosporidium
parvum und enterische Pathogene (wie zum Beispiel andere enterische
Pathogene), Zusammensetzungen und Verfahren, welche die Gleichen
umfassen oder verwenden, um eine Immunantwort dagegen hervorzurufen,
oder zur Prävention,
Behandlung oder zur Kontrolle von Cryptosporidium parvum und/oder
enterische Infektionen, und Verwendungen davon.
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Ebenfalls
hierin erwähnt
werden Verfahren und/oder Zusammensetzungen, und/oder Verwendungen solcher
Zusammensetzungen oder Komponenten davon bei der Formulierung solcher
Zusammensetzungen, zum Hervorrufen einer Immunreaktion gegen und/oder
für die
Prävention
und/oder Behandlung und/oder Kontrolle der enterischen Infektionen
in Tieren, zum Beispiel Säugern,
wie zum Beispiel Rindern, Katzen, Hunde oder Pferden oder Arten
davon.
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Die
Erfindung betrifft auch Zusammensetzungen und/oder Verwendungen
solcher Zusammensetzungen oder Komponenten davon bei der Formulierung
solcher Zusammensetzungen zum Hervorrufen einer Immunreaktion gegen
und/oder für
die Prävention,
und/oder Behandlung und/oder Kontrolle der Infektion durch Cryptosporidium
parvum.
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Hierin
wird auch die gleichzeitige Verwendung eines Cryptosporidium parvum-Impfstoffes mit enterischen,
z. B. Rinder-enterischen (z. B. Rota/Coronavirus, E. coli)-Impfstoffen und/oder
die Verwendung einer Kombination von Impfstoffen, die Cryptosporidium
parvum + Rota/Coronavirus, E. coli enthalten, erwähnt, sowie
auch die Prävention,
Kontrolle oder Behandlung oder das Hervorrufen einer Immunreaktion,
um die Verschlimmerung von enterischen, z. B. Rinder-enterischen,
Erkrankungen, aufgrund der gleichzeitigen Infektion mit Cryptosporidium
parvum, zu vermindern. Die durch die Impfung induzierte Immunität gegen
Cryptosporidium parvum, kann die Schwere der Krankheit, die durch
hierin erwähnte
enterische Pathogene induziert wird, erheblich vermindern. Ein Kombinations-Impfstoff,
der Cryptosporidium parvum enthält,
ist für
eine vollständigere
Prävention
einer multiätiologischen
enterischen Krankheit in neugeborenen Tieren, wie zum Beispiel Kälbern nützlich,
die durch Rota- und Coronaviren und E. coli K99 und F41 verursacht
werden.
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Ebenfalls
hierin erwähnt
wird der Effekt einer gleichzeitigen Infektion Cryptosporidium parvum
mit anderen enterischen, z. B. Rinder-enterischen, Pathogenen. Cryptosporidium
parvum wird üblicherweise
im Stuhl von neugeborenen Tieren, wie zum Beispiel Säugern, z.
B. Kälbern,
festgestellt. Cryptosporidium parvum ist allein im Stande klinische
Zeichen von enterischer Erkrankung zu erzeugen, unabhängig von
der Anwesenheit oder Abwesenheit von anderen potentiell pathogenen
Viren und Bakterien im Darmtrakt. Viren, wie zum Beispiel Coronavirus,
und Bakterien, wie zum Beispiel E. coli, z. B. F41, die in dem Gebiet
als sehr pathogen eingestuft worden sind, sind nicht im Stande wichtige
klinische Zeichen der Erkrankung in experimentellen Challenge-Modellen
zu verursachen. Die Erfindung kann daher die gleichzeitige Infektion
von Rindern mit Cryptosporidium parvum betreffen, da diese gleichzeitige
Infektion die Erkrankung, die durch andere enterische Pathogene,
wie zum Beispiel Coronavirus, Rotavirus und E. coli, z. B. F41,
verursacht wurde, erschweren kann.
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Verschiedene
Dokumente, werden in diesem Text zitiert. Die Zitate im Text können als
eine Zitierung eines Dokuments in der Literaturnachweisliste, z.
B., als ein Autor(en) und Dokumentenjahr-Zitierung zu einem im Literaturnachweis
gelisteten Dokument oder durch eine vollständige Zitierung im Text zu
einem Dokument, welches im Literaturnachweis gelistet sein kann
oder nicht, stattfinden.
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Es
gibt kein Zugeständnis,
das irgendeines der verschiedenen, in diesem Text zitierten Dokumente, im
Bezug auf die vorliegende Erfindung als Stand der Technik darstellt.
Jedes Dokument, das eine Person oder Personen, die hierin als Erfinder
genannt sind, als einen Autor oder Erfinder aufweist, ist hierin
ein Dokument, das, im Bezug auf die erfinderische Einheit hierin
nicht von jemandem anderen ist.
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STAND DER TECHNIK
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Enterische
Rindererkrankung ist das Ergebnis einer enteropathogenen Darminfektion,
die sich am häufigsten
in irgendeiner Form von Durchfall manifestiert. Diese Erkrankung,
die landläufig
auch als neonataler Rinderdurchfall bezeichnet wird, ist für erhebliche ökonomische
Verluste in der Landwirtschaft verantwortlich. Die Sterblichkeit
der Kälber,
gemeinsam mit dem Bedarf von einer therapeutischen Intervention
und der möglichen
nachteiligen Langzeit-Wirkungen auf die Tiere, sind die Hauptfaktoren,
die für
die ökonomische
Belastung der Bauern verantwortlich sind. Eine Schätzung deutet
darauf hin, dass neonataler Kälberdurchfall
für etwa
75% des Sterbens von Milchkälbern,
mit einem Alter von weniger als 3 Wochen, verantwortlich ist. Radostits,
OM, et al., Herd Health Food Animal Production Medicine, 2. Auflage,
Sounders, Philadelphia, Seiten 184–213, 1994. Die Handhabung
des neonatalen Kälberdurchfalls
ist aus mehreren Gründen
schwierig, einige der wichtigsten umfassen: (1) die Beteiligung
von verschiedenen Erregern in der Pathogenese der Erkrankung; (2)
die Unspezifität
der klinischen Zeichen; (3) die Feststellung, dass manche Infektionen
asymptomatisch verlaufen können;
und (4) die Beteiligung von Wirtsfaktoren, wie zum Beispiel Ernährung und
endogene Immunität.
Moon, HW, et al., JAVMA 173 (5): 577–583 (1978). Viring, S, et
al., Acta Vet. Scand. 34: 271–279
(1999).
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Die
Entwicklung einer Strategie zur Verhinderung oder Behandlung von
enterischer Rinderkrankheit ist sehr schwierig gewesen. Obwohl bekannt
ist, dass verschiedene Enteropathogene während der Infektion vorhanden
sind, ist nicht bekannt, welches Pathogen oder welche Kombination
an Pathogenen tatsächlich
für die
Erkrankung verantwortlich ist. Epidemiologische Studien in den Vereinigten
Staaten, sowie in anderen Teilen der Welt zeigen, dass die häufigsten,
mit neonatalem Kälberdurchfall
in Zusammenhang stehenden Enteropathogene Cryptosporidium parvum,
Rotavirus, Coronavirus und E. coli umfassen, aber nicht darauf beschränkt sind.
Während
in den meisten Fällen
einige dieser Enteropathogenen von Ausbrüchen dieser Krankheit isoliert
werden, stimmt das Vorherrschen von jedem dieser Erreger nicht mit
einer einzigen erkrankten Population oder zwischen mehreren infizierten
Herden überein.
Traditionell haben Studien Rotavirus als das häufigste Enteropathogen bei
an Durchfall erkrankten Kälbern
festgestellt. In einer Studie von mit einem Durchfall erkrankten
Kälbern
in Großbritannien
zum Beispiel, wurden Rotavirus und Cryptosporidium parvum in 42
bzw. 23% der Population nachgewiesen. Zwanzig Prozent der Kälber waren
mit mehr als einem Pathogen infiziert. Neuere Berichte deuten jedoch
darauf hin, dass Cryptosporidium parvum das vorherrschende Pathogen
in enterischen Rinderinfektionen darstellt. In einer neuen Studie,
die Cryptosporidium parvum evaluiert, und gleichzeitigen Infektionen
durch andere Haupt-Enteropathogene in neonatalen Kälbern, wurde
Cryptosporidium parvum in 52.3% der Population gefunden, gefolgt
durch einzelne Infektionen mit Rotavirus bei 42,7%. de la Fuente
et al., Preventive Veterinary Medicine 36: 145–152 (1998). Gleichzeitige
Infektion mit zwei Erregern fand in 21,6% dieser Untersuchungsgruppe
statt, während
drei von vier Pathogenen in 6% bzw. 0,5% festgestellt wurde. Die
häufigste
gemischte Infektion in dieser Gruppe war eine Kombination von Cryptosporidium-Rotavirus.
Es gibt über
die Rolle der einzelnen enterischen Pathogene in neonatalem Kälberdurchfall
begrenzte Information. Darüber
hinaus werden gemeinsame Mechanismen von viralen, bakteriellen und
durch Protozoen ausgelöste
Pathogenese, die der enterischen Rindererkrankung zugrunde liegen,
noch weniger verstanden. Unabhängig
vom Fehlen des Verständnisses
des Mechanismus der Pathogene, führt
die Infektion mit mehr als einem Pathogen jedoch zu einem schwereren
klinischen Ergebnis, als Infektionen, die durch ein einzelnes Enteropathogen
verursacht werden.
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Zurzeit
gibt es kein Behandlungsverfahren, welches ausreichenden Schutz
gegen neonatalen Kälberdurchfall
ermöglicht.
Es gibt kein einziges Arzneimittel oder eine Kombination von chemotherapeutischen
Mitteln, die bei der Behandlung dieser Erkrankung nützlich ist.
Obwohl Impfstoffe vorhanden sind, welche auf enterische Rindererkrankung
abzielen, haben sie nur beschränkten
Erfolg und Akzeptanz gefunden. Gegenwärtig sind Impfstoffe vorhanden,
die Antigene zu drei Enteropathogenen aufweisen, von welchen festgestellt
wurde, dass sie mit der Erkrankung in Zusammenhang stehen, nämlich Rotavirus,
Coronavirus und E. coli. Von der Wirksamkeit der einzelnen Komponenten
dieser kommerziell erhältlichen
enterischen Rinderimpfstoffe (Rota/Corona, E. coli) ist gezeigt
worden, dass sie in experimentellen Challenge-Modellen schützen. Trotz
der Verfügbarkeit
solcher Impfstoffe unter Außenbedingungen,
ziehen neonataler Durchfall, Kälberdiarrhöe und Winterdurchfall,
Rinder, Weide und Kuh-Kalb-Unternehmen noch weiterhin in Mitleidenschaft.
Erzeuger hinterfragen ständig
die Wirksamkeit von gegenwärtigen
Impfstoffen unter Außenbedingungen,
die E. coli K99, Rota- und Coronavirus enthalten, wie sich durch
geringe Nutzung der enterischen Kombinationsimpfstoffe im US-Markt
widerspiegelt (nur 4% der schwangeren Tiere werden jährlich mit
diesem Produkt geimpft).
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Vor
kurzem ist ein monovalenter experimenteller Impfstoff gegen Cryptosporidium
parvum entwickelt worden, und von ihm wurde gezeigt, dass er gegen
einen experimentellen Challenge mit Cryptosporidium parvum schützte. Die
an der enterischen Krankheit beteiligten vielfachen Enteropathogene
können
jedoch nicht durch die Behandlung mit einem Cryptosporidium parvum-Impfstoff
alleine bewältigt
werden. Die enteropathogene Infektion scheint außerdem weltweit vorzuliegen;
man findet sie in der ganzen Welt und die meisten Wirbeltiere sind
für eine
solche Infektion anfällig.
Der Bedarf enteropathogene Infektion zu bekämpfen ist daher nicht auf Rinderarten
beschränkt.
Darüber
hinaus ist es schwierig die enterische Erkrankung zu kontrollieren. Sie
ist wahrscheinlich von mehreren Faktoren abhängig; Cryptosporidium parvum
kann ein Faktor sein, aber bis jetzt gibt es keinen definitiven
Beweis, dass Cryptosporidium parvum die enterische Erkrankung tatsächlich verstärkt oder,
dass seine Verwendung in einer Kombination von immunogenen, immunologischen
Zusammensetzungen oder von Impfstoffzusammensetzungen die Prävention
von enterischer Krankheit erhöht.
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Von
einem weiteren Problem, dem man bei der Herstellung und Verwendung
von Kombinationsimpfstoffen begegnet, ist das Phänomen, das als "Wirksamskeit-Interferenz" bezeichnet wird,
wobei die Wirksamkeit von einem Antigen in der Kombination abgeschwächt oder
reduziert wird, es wird angenommen, dass es von der Dominanz durch
ein anderes Antigen in dem Kombinationsimpfstoff stammt; vergleiche
Paoletti et al.,
U.S. Patentnummer
5.843.456 . Dieses Phänomen
ist in Kombination mit Impfstoffen beobachtet worden, die E. coli
als ein Antigen oder Antigene einsetzen; zum Beispiel kann einzelnes
oder vielfaches Bacterin andere Antigene in Kombinationsimpfstoffen
beinträchtigen.
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Es
wird daher angenommen, dass vordem das Problem von Cryptosporidium
parvum, das zu enterischen Infektionen und Symptomen beiträgt, oder
die Art in welcher dieses Problem hierin behandelt wird, z. B. Kombinationszusammensetzungen
einschließlich
Cryptosporidium parvum-Antigen(e)
oder Epitop(e) von Interesse mit mindestens einem anderen Antigen
oder Epitop von Interesse aus einem Pathogen, welches enterische
Infektion und/oder Symptome und/oder Rekombinante(n) und/oder Vektor(en)
und/oder Plasmid(e), die (ein) solche(s) Antigen(e) oder Epitop(e)
von Interesse exprimieren und die Verabreichung von solchen Zusammensetzungen
an schwangere Säuger,
wie zum Beispiel schwangere Kühe
und/oder neugeborene oder junge Säuger, wie zum Beispiel Kälber innerhalb
des ersten Monats nach der Geburt und das Befassen mit jedem möglichen
Problem der Beeinträchtigung
der Wirksamkeit, sind nicht offenbart oder vorgeschlagen worden.
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GEGENSTÄNDE UND ZUSAMMENFASSUNG DER
ERFINDUNG
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Ein
Gegenstand der Erfindung sind enterische immunologische Zusammensetzungen
oder Impfstoffzusammensetzungen, insbesondere jene, die im Gebiet
der Veterinärmedizin
verwendet werden können,
zum Beispiel für
Tiere wie Rinder, Hunde, Katzen oder Pferde oder Arten davon.
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Ein
anderer Gegenstand der Erfindung können solche immunologische
Zusammensetzungen oder Impfstoffzusammensetzungen sein, die effektiv
verwendet werden können,
um neugeborene und/oder junge Tiere zu immunisieren, wie zum Beispiel
neugeborene Tiere passiv zu immunisieren, z. B. Säuger, zum
Beispiel Rinder, Hunde, Katzen oder Pferde oder Arten davon; Vorteilhafterweise
Rinder.
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Noch
ein weiterer Gegenstand der Erfindung können verbesserte immunologische
Zusammensetzungen oder Impfstoffzusammensetzungen gegen Cryptosporidium
parvum sein, zum Beispiel für
die Verwendung mit Säugern,
z. B. Hunden, Katzen oder Pferden oder Arten davon, insbesondere
Rindern oder Arten davon.
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Es
werden hierin Verfahren zur Immunisierung von neugeborenen und/oder
jungen Tieren, wie zum Beispiel die passive Immunisierung von neugeborenen
Tieren, z. B. Säugern,
wie zum Beispiel Hunden, Katzen oder Pferden oder Arten davon, insbesondere
Rindern oder Arten davon, erwähnt.
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Sogar
noch weiter werden hierin Verfahren zum Hervorrufen einer Immunantwort
gegen Cryptosporidium parvum oder enterische Pathogene erwähnt, einschließlich Cryptosporidium
parvum oder zum Kontrollieren, Vorbeugen und/oder Behandeln von
enterischen Infektionen und/oder Symptomen, einschließlich Cryptosporidium
parvum; zum Beispiel umfassend die Verabreichung einer erfinderischen
Zusammensetzung; sowie auch Verfahren zum Erzeugen von solchen Zusammensetzungen,
Verwendungen von Komponenten solcher Zusammensetzungen zur Bereitung
solcher Zusammensetzungen, unter anderem.
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In
einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine kombinierte enterische
immunologische Zusammensetzung oder Impfstoffzusammensetzung bereitgestellt,
umfassend:
Ein erstes Antigen oder Epitop von Interesse aus
Cryptosporidium parvum und/oder einen Vektor, welcher das erste
Antigen oder Epitop von Interesse exprimiert,
und ein zweites
Antigen oder Epitop von Interesse von einem anderen enterischen
Pathogen und/oder dem ersten Vektor, welcher das erste Antigen oder
Epitop von Interesse exprimiert und auch das zweite Antigen oder
Epitop von Interesse exprimiert und/oder einen zweiten Vektor, der
das zweite Antigen oder Epitop von Interesse exprimiert,
und
einen pharmazeutisch verträglichen
Träger;
wobei
das Antigen aus dem enterischen Pathogen ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend
aus den Antigenen von E. coli, Rotavirus, Coronavirus und Gemischen
davon.
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Die
vorliegende Erfindung stellt in einem anderen Aspekt eine Zusammensetzung
gemäß der vorliegenden
Erfindung bereit, wobei diese Zusammensetzung als eine Rinder, Hunde,
Katzen oder Pferde kombinierte enterische immunologische Zusammensetzung
oder Impfstoffzusammensetzung verwendet wird.
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In
einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Verwendung
einer Zusammensetzung gemäß der vorliegenden
Erfindung in der Herstellung eines Medikaments für die Prävention und/oder die Behandlung
und/oder Kontrolle von Cryptosporidium parvum und/oder enterischen
Infektionen in Tieren bereitgestellt.
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In
einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zur Erzeugung einer Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung
bereitgestellt, umfassend das Beimischen der Antigene oder Epitope
oder Vektoren und eines Trägers.
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In
einem anderen Aspekt wird ein Kit für die Erzeugung einer Zusammensetzung
gemäß der vorliegenden
Erfindung bereitgestellt, umfassend die Antigene, Epitope oder Vektoren,
jedes in einem getrennten Behälter
oder Behältern,
wahlweise gemeinsam verpackt; und ferner wahlweise mit Anweisungen
für das
Beimischen und/oder die Verabreichung.
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Die
vorliegende Erfindung stellt in einem anderen Aspekt die Verwendung
einer Zusammensetzung gemäß der vorliegenden
Erfindung in der Herstellung eines Medikamentes für die Prävention
und/oder Behandlung und/oder Kontrolle von Cryptosporidium parvum
und/oder enterischen Infektionen in Tieren bereit.
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Die
Impfung oder Immunisierung gegen enterische Pathogene, wie zum Beispiel
enterische Pathogene, einschließlich
Cryptosporidium parvum, wird durch die Verwendung einer immunologischen
oder Impfstoffzusammensetzung, einschließlich einer Kombination von
mindestens zwei Cryptosporidium parvum-Antigenen oder Epitopen davon und/oder
Vektor(en), die mindestens zwei Cryptosporidium parvum-Antigene
oder Epitope davon exprimieren, z. B. P21 oder ein Epitop davon
und/oder einen Vektor, der P21 exprimiert, oder ein Epitop davon
oder Cp23 oder ein Epitop davon und/oder einen Vektor, der CP23
oder ein Epitop davon exprimiert und Cp15/60 oder ein Epitop davon
und/oder einen Vektor, der Cp15/60 exprimiert (zum Beispiel eine
Zusammensetzung, die mindestens ein Epitop von Cp23 erhält und mindestens
ein Epitop von Cp15/60; und es sollte beachtet werden, dass das
Cp23-Antigen oder Protein P21 enthalten kann) stark und unerwartet verbessert.
Die Kombination von beiden Antigenen (oder Epitop(en) von Interesse
und/oder Vektoren, welche die Antigene und/oder Epitop(e) exprimieren)
führt zu
einem synergistischen Effekt mit einer verbesserten oder nützlichen
Erzeugung einer Immunantwort, z. B. Antikörper, zelluläre Antworten
oder beides, gegen Cryptosporidium parvum und/oder einer enterischen
Infektion oder Pathogenen oder Symptomen, wie zum Beispiel eine
sehr hohe Erzeugung von Antikörpern
gegen Cryptosporidium parvum. Das erlaubt auch die Herstellung von
wirkungsvollen immunologischen Zusammensetzungen oder Impfstoffzusammensetzungen,
die nützlich sind,
um neugeborene oder junge Tiere oder Säuger, zum Beispiel Hunde, Katzen
oder Pferde oder Arten davon; insbesondere Rinder, zu schützen. Zum
Beispiel können
Zusammensetzungen, die Antigene und/oder Epitop(e) von Interesse
enthalten, durch die Inokulierung von den Muttertieren oder schwangeren
Weibchen eingesetzt werden, z. B. um eine Immunantwort hervorzurufen,
die an den noch ungeborenen Nachkommen und das neugeborene oder
junge Tier über
Milch oder Kolostrum während
der Stillzeit weitergegeben werden kann und Zusammensetzungen, die
Vektor(en) enthalten, die Antigene und/oder Epitop(e) exprimieren,
können
bei der Inokulation von Männchen
und Weibchen aller Alterstufen vorteilhaft eingesetzt werden, z.
B. jenen, die nicht schwanger sind und/oder neugeborene oder junge
Tiere darstellen und die Inokulation von neugeborenen oder jungen
Tieren kann alleine oder vorteilhafterweise gemeinsam mit der Inokulation
der Muttertiere oder der schwangeren Weibchen durchgeführt werden,
z. B., um zu ermöglichen,
dass eine Immunreaktion in den jungen oder neugeborenen Tieren erzeugt
wird, während
sie auch Antikörper
oder andere immunologische Mittel über die Milch oder das Kolostrum
während
des Stillens erhalten.
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Das
Kombinieren von Antigen(en) und/oder Epitop(en) von Interesse gegen
Cryptosporidium parvum in einer immunologischen oder Impfstoffzusammensetzung,
mit mindestens einem anderen Antigen oder Epitop von Interesse gegen
mindestens ein anderes enterisches Pathogen von der Tierart (und
vorteilhafterweise einer Vielzahl von Antigen(en) und/oder Epitiop(en)
von Interesse aus einer Vielzahl von Pathogen(en), z. B. enterischen
Pathogen(en), kann den Schutz gegen enterische Pathologien erheblich
erhöhen.
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Eine
besonders vorteilhafte erfinderische, immunologische oder Impfstoffzusammensetzung
kann gegen Cryptosporidium parvum gerichtet sein und kann umfassen:
(i) mindestens ein Cp23-Antigen oder Epitop von Interesse davon
und/oder mindestens einen Vektor, welcher mindestens ein Cp23-Antigen
oder Epitop von Interesse davon umfasst oder mindestens ein P21-Antigen
oder Epitop von Interesse davon und/oder mindestens einen Vektor,
der mindestens ein P21-Antigen
oder Epitop von Interesse davon exprimiert und (ii) mindestens ein
Cp15/60-Antigen
oder Epitop von Interesse davon und/oder mindestens einen Vektor,
der mindestens ein Cp15/60 exprimiert. Die Zusammensetzung umfasst
vorteilhafterweise ferner mindesten ein zusätzliches Antigen oder Epitop
von Interesse aus einem anderen enterischen Pathogen und/oder einem
Vektor, der mindestens ein zusätzliches
Antigen umfasst (welcher der gleiche Vektor sein kann, der das Cp23
oder P21-Antigen oder Epitop von Interesse exprimiert und/oder das
Cp15/60-Antigen oder Epitop von Interesse, z. B. die Zusammensetzung
kann einen Vektor umfassen, der das Cp23- oder P21-Antigen oder
Epitop von Interesse und gleichzeitig das Cp15/60-Antigen oder Epitop
von Interesse exprimiert, und gegebenenfalls das optionale zusätzliche
Antigen oder Epitop von Interesse).
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Ein
anderes Cryptosporidium parvum-Antigen ist das CP41-Antigen, das
in Mark C. Jenkins et al., Clinical and Diagnostic Laboratory Immunology,
Nov. 1999, 6, 6: 912–920
beschrieben wird. Die immunologischen Zusammensetzungen oder Impfstoffzusammensetzungen
gemäß der Erfindung
können
daher dieses Antigen oder Epitop von Interesse umfassen und/oder
einen Vektor, der dieses Antigen oder Epitop davon exprimiert, möglicherweise
und vorzugsweise gemeinsam mit mindestens einem anderen Cryptosporidium
parvum, wie hierin beschrieben, wie zum Beispiel Cp23, P21 und Cp15/60,
z. B. in Kombination mit Cp23 oder P21 und/oder Cp15/60. Für die Expression
dieses Antigens kann man stromaufwärts von der Nucleotidsequenz
ein Startcodon hinzufügen,
die auf 2 von dieser Publikation vorkommt,
und ein Stoppcodon, stromabwärts
von dieser Sequenz.
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Eine
effiziente immunologische oder Impfstoffzusammensetzung gegen Enteritis
wird auch produziert, indem nur eines von dem Cp23 oder einem Epitop
davon hinzugefügt
wird, oder ein Vektor, der Vektor, der das Antigen oder Epitop exprimiert,
oder P21 oder ein Epitop davon oder ein Vektor, der das Antigen
oder Epitop exprimiert, oder Cp15/60 oder ein Epitop davon oder
ein Vektor, der das Antigen oder Epitop davon exprimiert, oder CP41
oder ein Epitop davon oder ein Vektor, der das Antigen oder ein
Epitop exprimiert, wie zum Beispiel ein Cryptosporidium parvum-Antigen
oder Epitop von Interesse, vorteilhafterweise in Kombination mit
mindestens einem anderen Cryptosporidium parvum-Antigen oder Epitop
von Interesse oder einem Vektor, der ein solches Antigen oder Epitop
von Interesse exprimiert; und diese Zusammensetzung kann weiter
mindestens ein zusätzliches
Antigen oder Epitop von Interesse aus einem anderen enterischen
Pathogen und/oder Vektor umfassen, der mindestens ein zusätzliches
Antigen exprimiert (und dieser Vektor kann gleichzeitig Antigen(e) und/oder
Epitop(e) exprimieren).
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Es
werden hierin Verfahren zum Hervorrufen einer immunologischen oder
schützenden
(Impfstoff)-Antwort erwähnt,
gegen oder zur Kontrolle, Prävention
und/oder Behandlung von enterischen Pathogenen oder enterischen
Infektionen oder enterischen Symptomen, einschließlich Cryptosporidium
parvum; zum Beispiel umfassend die Verabreichung einer erfinderischen
Zusammensetzung.
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Eine
erfinderische Zusammensetzung kann an einen schwangeren Säuger verabreicht
werden, wie zum Beispiel eine Färse
oder eine Kuh (nachstehend als Kuh bezeichnet), Hund, Katze, oder
Pferd während der
Schwangerschaft; zum Beispiel einmal oder zweimal während der üblichen
Schwangerschaft (für
eine Kuh üblicherweise
eine 9-monatige oder 170 Tage Schwangerschaft) wie zum Beispiel
eine erste Verabreichung etwa 1 bis etwa 2,5 oder etwa 3 Monate
vor der Kalbung und eine zweite oder einzige Verabreichung nahe
der Kalbung, z. B. in den letzten 3 Wochen vor der Kalbung, vorzugsweise
etwa 3 bis etwa 15 Tage vor der Kalbung. Auf diese Weise kann das
Weibchen die passive Immunität
an das Neugeborene übertragen,
z. B. an Kälber
nach der Geburt über
die Milch oder das Kolostrum. Vorteilhafterweise werden Zusammensetzungen, welche
das (die) Antigen(e) und/oder Epitop(e) von Interesse umfassen (im
Gegensatz zu Zusammensetzungen, die Vektor(en), Rekombinante(n)
und/oder DNA-Plasmid(e) umfassen), an schwangere Säuger verabreicht,
um wie erwünscht
eine Antikörperreaktion
hervorzurufen. Und im Gegensatz dazu werden solche Zusammensetzungen,
welche den (die) Vektor(en), Rekombinante(n) und/oder das (die)
DNA-Plasmid(e) umfassen, welche das (die) Antigen(e) und/oder Epitop(e)
von Interesse in vivo exprimieren, vorteilhafterweise an einen neugeborenen
oder sehr jungen Säuger
verabreicht (z. B. einen Säuger,
der für
eine enterische Erkrankung empfänglich
ist, wie zum Beispiel ein Rind während
seiner ersten Lebensmonate oder an andere Säuger während einer analogen Periode
in ihrem Leben), nachdem eine zelluläre und/oder Antikörperreaktion
nützlich sein
kann, um enterische Zustände,
Infektionen oder Symptome in solchen neugeborenen und/oder sehr
jungen Tieren zu verhindern, behandeln und/oder zu kontrollieren.
Die neugeborenen und/oder sehr jungen Tiere können einen Booster einer antigenischen
und/oder epitopischen und/oder Vektor/Rekombinante/DNA-Plasmid-Zusammensetzung
während
der Dauer der Empfänglichkeit
erhalten; und ihre Mutter kann, wahlweise und vorteilhafterweise,
auch während
der Schwangerschaft immunisiert worden sein, wie hierin beschrieben, sodass
das neugeborene und/oder sehr junge Tier eine immunologische Reaktion
erhalten kann, indem es die Verabreichung direkt oder passiv bekommt.
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Eine
besonders erfinderische Zusammensetzung kann ein oder mehrere E.
coli Antigene enthalten (z. B. inaktiviertes E. coli, das Pili trägt, wie
zum Beispiel K99, Y, 31A und/oder F41 und/oder diese Pili in einer Untereinheitenform
oder in vivo rekombinant exprimiert) und/oder ein oder mehrere Rotavirusantigene
(z. B. vorteilhafterweise inaktiviertes Rotavirus), und/oder ein
oder mehrere Coronavirusantigen(e) (z. B. Rinder-Coronavirusantigen,
vorteilhafterweise wie zum Beispiel inaktiviertes Coronavirus) in
Kombination mit einem oder mehreren Cryptosporidium parvum-Antigenen,
wie zum Beispiel P21 und/oder Cp23 und/oder Cp15/60. (Ein oder mehrere
dieser Antigenen können,
wie vorstehend erwähnt,
ein Epitop von Interesse darstellen, das innerhalb des Antigens
enthalten ist; und ein oder mehrere dieser Antigene oder Epitope
von Interesse können in
vivo durch eine Rekombinante oder ein Plasmid exprimiert werden).
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Daher
kann eine besonders erfinderische Zusammensetzung umfassen (i) ein
oder mehrere Cryptosporidium parvum-Antigene, wie zum Beispiel P21
und/oder Cp23 und/oder Cp15/60 und/oder CP41 und, vorteilhafterweise,
P21 und/oder Cp23 und Cp15/60 und (ii) mindestens ein E. coli-Antigen
(z. B. mindestens eine oder alle von K99, Y, 31A, F41 und/oder Pili,
die von inaktiviertem E. coli getragen werden oder als Untereinheiten
oder wie exprimiert in vivo; K99 und/oder F41 sind vorzugsweise
vorhanden und Y und/oder 31A sind vorzugsweise auch vorhanden) und/oder
Coronavirus und/oder Rotavirus-Antigen; wie zum Beispiel ein oder mehrere
C. parvum-Antigene, wie zum Beispiel P21 und/oder Cp23 und/oder
Cp15/60 und/oder CP41 und vorteilhafterweise P21 und/oder Cp23 und
Cp15/60 und ein oder mehrere Rotavirusantigene, wie zum Beispiel inaktiviertes
Rotavirus, oder ein oder mehrere C. parvum-Antigene, wie zum Beispiel
P21 und/oder Cp23 und/oder Cp15/60 und/oder CP41 und vorteilhafterweise
P21 und/oder Cp23 und Cp15/60 und ein oder mehrere Coronavirusantigene,
wie zum Beispiel inaktiviertes Coronavirus, z. B. inaktiviertes
Rinder-Coronavirus, oder ein oder mehrere C. parvum-Antigene, wie zum
Beispiel P21 und/oder Cp23 und/oder Cp15/60 und/oder CP41 und vorteilhafterweise
P21 und/oder Cp23 und Cp15/60 und ein oder mehrere E. coli-Antigene,
wie zum Beispiel K99, Y, 31A, F41 und/oder andere Pili, die durch
inaktivertes E. coli getragen werden oder als Untereinheiten oder
wie exprimiert in vivo, z. B. eine Kombination von K99, Y, 31A und/oder
F41. Ein beispielhaftes E. coli Antigen, welches in der Erfindung
nützlich
ist, kann ein Pili sein, nachdem E. coli-Pili die Beeinträchtigung
der Wirksamkeit verhindern kann. Eine beispielhafte Zusammensetzung
kann ein oder mehrere C. parvum-Antigene umfassen, wie zum Beispiel
P21 und/oder Cp23 und/oder Cp15/60 und/oder CP41 und vorteilhafterweise
P21 und/oder Cp23 und Cp15/60 und mindestens ein E. coli-Antigen,
und mindestens ein Rotavirus-Antigen, z. B. P21 und/oder Cp23 und/oder
Cp15/60 und/oder CP41 und vorteilhafterweise P21 und/oder Cp23 und
Cp15/60 und inaktiviertes Rotavirus, und inaktiviertes Coronavirus
und mindestens ein E. coli-Antigen,
vorteilhafterweise Pili oder bevorzugt mindestens ein oder mehrere
von K99, Y, 31A und F41, oder eine Kombination von K99, Y, 31A und
F41. (Ein oder mehrere dieser Antigene können, wie vorstehend erwähnt, ein
Epitop von Interesse darstellen, beinhaltet innerhalb des Antigens;
und ein oder mehrere dieser Antigene oder Epitope von Interesse
können
in vivo durch eine Rekombinante oder ein Plasmid exprimiert werden).
In Bezug auf mögliche
Beeinträchtigung
der Wirksamkeit durch einzelnes oder multiples Bacterin, haben die
Erfinder festgestellt, dass jede mögliche Beeinträchtigung
der Wirksamkeit durch Erhöhen
der Menge des anderen Antigens, das im Kombinations-Impfstoff vorhanden
ist, vermieden wird; und, dass die Verwendung von Pili als ein E.
coli Antigen die Beeinträchtigung
der Wirksamkeit auch verhindert.
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In
diesen erfinderischen Zusammensetzungen, kann eine einzelne Dosis
das E. coli Antigen aufweisen (oder jedes E. coli Antigen, im Fall
von vielfachen E. coli Antigenen), die in einer Menge vorhanden
sind, die üblicherweise
in Impfstoffen gegen enterische Pathogene gefunden wird, wie zum
Beispiel eine Menge, um in Meerschweinchen einen Serumtiter von
mindestens 0,9 log 10 zu erhalten; das Rotavirus-Antigen kann in einer
Menge vorhanden sein, die herkömmlicherweise
in Impfstoffen gegen enterische Pathogene gefunden wird, wie zum
Beispiel eine Menge, um in Meerschweinchen einen Serumtiter von
mindestens 2.0 log 10 zu erhalten und das Coronavirus-Antigen, kann
in einer Menge vorhanden sein, die herkömmlicherweise in Impfstoffen
gegen enterische Pathogene gefunden wird, wie zum Beispiel eine
Menge, um Meerschweinchen einen Serumtiter von mindestens 1,5 log
10 zu erhalten; und die erfinderische Zusammensetzung kann ein Adjuvans, wie
zum Beispiel Aluminium-Hydroxyd umfassen, das in einer einzelnen
Dosierung in einer Menge vorhanden sein kann, die üblicherweise
in Impfstoffen gefunden wird, wie zum Beispiel vorzugsweise eine
Menge von etwa 0,7 bis etwa 0,9 mg.
-
Demgemäß stellt
die Erfindung in einem Aspekt eine kombinierte enterische immunologische,
immunogene Zusammensetzung oder Impfstoffzusammensetzung bereit,
umfassend ein erstes Antigen oder Epitop von Interesse aus Cryptosporidium
parvum und/oder einen ersten Vektor, der das erste Antigen oder
Epitop von Interesse exprimiert, und ein zweites Antigen oder Epitop
von Interesse aus einem anderen enterischen Pathogen und/oder der
erste Vektor, der das erste Antigen oder Epitop von Interesse exprimiert,
exprimiert auch das zweite Antigen oder Epitop von Interesse und/oder
ein zweiter Vektor, der das zweite Antigen oder Epitop von Interesse
exprimiert und einen pharmazeutisch verträglichen Träger.
-
Die
Zusammensetzung kann Antigen umfassen, das von Cryptosporidium parvum
stammen kann und ein Antigen von einem anderen enterischen Pathogen.
Die Zusammensetzung kann ein Antigen aus Cryptosporidium und ein
Antigen aus einem anderen enterischen Pathogen einer Rinderart umfassen;
oder von einer Hundeart; oder einer Katzenart; oder einer Pferdeart.
Das Antigen aus dem enterischen Pathogen kann ausgewählt werden
aus der Gruppe bestehend aus den Antigenen von E. coli, Rotavirus,
Coronavirus, Clostridium spp. und Gemischen davon. Das enterische
Pathogen kann E. coli darstellen. Das Antigen von E. coli kann ausgewählt werden
aus der Gruppe bestehend aus E. coli, das ein K99-Antigen trägt, ein
E. coli, das ein F41-Antigen trägt,
E. coli, das ein Y-Antigen trägt,
E. coli, das ein 31A-Antigen trägt,
K99-Antigen, F41-Antigen, Y-Antigen, 31A-Antigen, und Gemische davon.
-
Es
wird hierin eine Zusammensetzung erwähnt, wobei das enterische Pathogen
ein Rinder-Coronavirus umfassen kann; und/oder Rinder-Rotavirus,
und/oder Clostridium perfringens. Das Antigen des enterischen Pathogens
kann die Clostridium perfringens Typ C und D Impfstoffe enthalten.
Es wird hierin eine Zusammensetzung erwähnt, wobei das enterische Pathogen
E. coli, Rinder-Rotavirus,
Rinder-Coronavirus und Clostridium perfringens oder E. coli, Rinder-Rotavirus, Rinder-Coronavirus
umfassen kann.
-
Darüber hinaus
wird hierin eine Zusammensetzung erwähnt, wobei das Antigen des
enterischen Pathogens E. coli Antigene umfasst, ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus E. coli, welches das K99-Antigen trägt, E. coli,
welches das F41-Antigen trägt,
E. coli, welches das Y-Antigen trägt, E. coli, welches das 31A-Antigen trägt, K99-Antigen,
F41-Antigen, Y-Antigen, 31A-Antigen, und Gemische davon; inaktiviertes
Rinder-Coronavirus; inaktiviertes Rinder-Rotavirus und Clostridium
perfringens Typ C und D Impfstoffe; oder E. coli Antigene, ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus E. coli, welches das K99-Antigen trägt, E. coli,
welches das F41-Antigen trägt,
E. coli, welches das Y-Antigen trägt, E. coli, welches das 31A-Antigen
trägt,
K99-Antigen, F41-Antigen, Y-Antigen, 31A-Antigen und Gemische davon,
inaktiviertes Rinder-Coronavirus; und inaktiviertes Rinder-Rotavirus.
-
Die
erfinderische Zusammensetzung kann vorteilhafterweise Untereinheiten
Cryptosporidium parvum-Antigene umfassen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus P21, Cp23, Cp15/60, CP41 und Gemische davon, wie zum Beispiel
Cp23 und Cp15/60 oder P21 und Cp15/60.
-
In
der erfinderischen Zusammensetzung bei der Vereinigung von Antigenen
aus Cryptosporidium parvum und mindestens einem anderen enterischen
Pathogen, kann das Cryptosporidium parvum-Antigen auch inaktivierte
oder lebende attenuierte Oocyten, oder Untereinheiten, die aus Oocyten
erhalten wurden, umfassen oder darstellen.
-
Die
erfinderischen Zusammensetzungen können ein Adjuvans, wie zum
Beispiel Saponin oder Aluminiumhydroxid umfassen; und erfinderische
Zusammensetzungen können
in der Form einer Öl-in-Wasser-Emulsion
vorliegen.
-
Es
wird hierin eine immunologische, immunogene Zusammensetzung oder
Impfstoffzusammensetzung gegen Cryptosporidium parvum erwähnt, welche
ein erstes Antigen einschließt,
umfassend ein P21- oder Cp23-Antigen oder ein Epitop davon, oder
einen ersten Vektor, der das erste Antigen exprimiert und ein zweites
Antigen, umfassend Cp15/60-Antigen oder ein Epitop davon oder den
ersten Vektor, wobei der erste Vektor sowohl die ersten als auch
die zweiten Antigene exprimiert oder einen zweiten Vektor, der das
zweite Antigen exprimiert und einen pharmazeutisch akzeptablen Träger. Die
Zusammensetzung kann Cp23- und Cp15/60-Antigene umfassen, die in
der Form von getrennten Fusionsproteinen vorliegen. Die Zusammensetzung
kann einen Vektor umfassen, der Cp23 und Cp15/60 exprimiert. Die
Zusammensetzung kann einen ersten rekombinanten Vektor umfassen,
der Cp23 exprimiert und einen zweiten rekombinanten Vektor, der Cp15/60
exprimiert. Und die Zusammensetzung kann P21 und Cp15/60 umfassen.
Diese Zusammensetzungen können
ferner ein Adjuvans umfassen.
-
Darüber hinaus
wird hierin eine immunologische, immunogene Zusammensetzungen oder
Impfstoffzusammensetzung gegen Cryptosporidium parvum erwähnt, welche
ein erstes Antigen einschließt,
umfassend ein P21- oder Cp23- oder Cp15/60 oder CP41-Antigen oder
ein Epitop davon oder einen ersten Vektor, der das erste Antigen
exprimiert und ein zweites Antigen, umfassend ein zweites Antigen
oder Epitop davon aus Cryptosporidium parvum oder den ersten Vektor,
wobei der erste Vektor sowohl das erste als auch das zweite Antigen
exprimiert, oder einen zweiten Vektor, der das zweite Antigen exprimiert,
wobei das erste und zweite Antigen sich voneinander unterscheiden
und einen pharmazeutisch verträglichen
Träger.
-
Hierin
wird auch ein Verfahren zur Rinder-Immunisierung eines neugeborenen
Kalbes gegen enterische Erkrankung erwähnt, umfassend die Verabreichung
einer erfinderischen Zusammensetzung an ein schwangeres weibliches
Kalb vor der Geburt, sodass das neugeborene Kalb mütterliche
Antikörper
gegen Cryptosporidium parvum durch das Kolostrum und/oder die Milch
erhält.
Dieses Verfahren kann ferner das Füttern des neugeborenen Kalbs
mit Kolostrum und/oder Milch von einer Kuh (Kühen) umfassen, welche (welchen)
die Zusammensetzung während
der Schwangerschaft verabreicht wurde. Das Verfahren kann die Verabreichung
der Zusammensetzung an das neugeborene Kalb umfassen. Die Verabreichung,
die dem schwangeren Weibchen verabreicht wird, kann Antigene oder
Epitope davon umfassen und die an das Kalb verabreichte Zusammensetzung
kann Vektoren umfassen. Es wird hierin daher ein Verfahren zur aktiven
Immunisierung von erwachsenen und neugeborenen Kälbern erwähnt, umfassend die Verabreichung
einer erfinderischen Zusammensetzung an Kälber.
-
Es
wird hierin auch ein Verfahren zur Rinder-Immunisierung eines neugeborenen
Kalbs erwähnt,
umfassend die Fütterung
des neugeborenen Kalbs mit Kolostrum und/oder Milch von Kühen, welchen
die Zusammensetzung während
der Schwangerschaft verabreicht wurde. In einem weiteren Sinne wird
hierin auf ähnliche
Weise ein Verfahren zur Immunisierung eines neugeborenen Säugers erwähnt, umfassend
die Fütterung des
Neugeborenen mit Kolostrum und/oder Milch von einem weiblichen Säuger, welchem
die Zusammensetzung während
der Schwangerschaft verabreicht wurde; und der Säuger ist vorteilhafterweise
ein Rind, eine Katze, ein Hund oder ein Pferd. Noch weiter kann
die Erfindung ein Verfahren zu Herstellung einer erfinderischen
Zusammensetzung einschließen,
umfassend die Beimischung der Antigene oder Epitope oder Vektoren und
des Trägers.
-
Und
die Erfindung kann einen Kit zur Herstellung einer erfinderischen
Zusammensetzung einschließen,
umfassend die Antigene, Epitope oder Vektoren, jedes in einem getrennten
Behälter
oder Behältern (manche
Antigene, Epitope oder Vektoren können gemeinsam in einem Behälter sein,
wie zum Beispiel die Cryptosporidium parvum-Antigene, Epitope oder
Vektoren können
gemeinsam in einem Behälter
vorliegen und die anderen Antigene, Epitope oder Vektoren in einem
oder mehreren Behältern,
oder der Träger,
das Verdünnungsmittel
und/oder Adjuvans können
in getrennten Behältern
vorliegen), wahlweise gemeinsam verpackt; und weiter wahlweise mit
Anleitungen für
die Beimischung und/oder Verabreichung.
-
Der
Begriff "umfassend" kann in dieser Offenbarung "einschließlich" bedeuten, oder kann
die Bedeutung haben, die dem Begriff "umfassend" im U. S. Patentgesetz üblicherweise
gegeben wird.
-
Andere
Aspekte der Erfindung werden in der nachfolgenden Offenbarung beschrieben
oder sind durch sie offensichtlich (und innerhalb des Geltungsbereiches
der Erfindung).
-
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
-
Die
folgende genaue Beschreibung, die als Beispiel gegeben wird und
nicht dazu gedacht ist die Erfindung auf spezifisch beschriebene
Ausführungsformen
einzuschränken,
kann gemeinsam mit den begleitenden Figuren verstanden werden, die
hier als Referenz enthalten sind, in welchen:
-
1 eine
physikalische und Restriktionskarte von Plasmid pJCA155 zeigt;
-
2 eine
physikalische und Restriktionskarte von Plasmid pJCA156 zeigt;
-
3 eine
physikalische und Restriktionskarte von Plasmid pJCA157 zeigt;
-
4 eine
physikalische und Restriktionskarte von Plasmid pJCA158 zeigt;
-
5 eine
physikalische und Restriktionskarte von Plasmid pJCA159 zeigt;
-
6 eine
physikalische und Restriktionskarte von Plasmid pJCA160 zeigt;
-
7 zeigt
eine vergleichende Oocytenzählung
im Stuhl von Kälbern,
die entweder mit C. parvum, oder Rinder-Rotavirus oder beidem herausgefordert
wurden, oder nicht herausgefordert wurden (Beispiel 12);
-
8 zeigt
eine vergleichende Rotavirusausscheidung im Stuhl von Kälbern, gemäß Beispiel
12;
-
9 zeigt
einen vergleichenden allgemeinen tierischen Zustand für Kälber, gemäß Beispiel
12;
-
10 zeigt
einen vergleichenden tierischen Dehydrationsstatus in Kälbern, gemäß Beispiel
12;
-
11 zeigt
eine vergleichende Zählung
von flüssigem
Stuhl für
Kälber,
gemäß Beispiel
12;
-
12 zeigt
einen vergleichenden Anorexiestatus für Kälber, gemäß Beispiel 12; und
-
13 zeigt
eine vergleichende, rektale Temperaturentwicklung in Kälbern, gemäß Beispiel
12.
-
GENAUE BESCHREIBUNG
-
Ein
Aspekt der Erfindung ist daher eine kombinierte enterische immunologische,
immunogene Zusammensetzung oder Impfstoffzusammensetzung, die mindestens
ein Antigen oder Epitop von Interesse aus mindestens einer Cryptosporidium
spp., umfasst, vorzugsweise einschließlich Cryptosporidium parvum,
und mindestens ein Antigen aus mindestens einem anderen enterischen
Pathogen, vorteilhafterweise einem Pathogen, das die tierische Art
infiziert, die geschützt
werden soll, wie zum Beispiel Hund, Katze, Pferd oder Rinderarten
und noch mehr von Vorteil einer Rindeart; und/oder einen Vektor
oder Vektoren und/oder eine Rekombinante oder Rekombinanten und/oder
ein Plasmid oder Plasmide, die das Cryptosporidium spp. Antigen
oder Epitop von Interesse exprimieren und/oder mindestens eines
der (des) Antigen(e)s oder Epitop(e)s von Interesse, des anderen
enterogenen Pathogens; und einen pharmazeutisch verträglichen
Träger.
Universelle immunologische, immunogene oder Impfstoffzusammensetzungen
sind auch vorgesehen, da enterische Pathogene oft mehrere (mehr
als eine) Tierarten infizieren.
-
Eine
immunologische Zusammensetzung ruft eine immunologische Reaktion
hervor – lokal
oder systemisch. Eine immunogene Zusammensetzung ruft auch eine
lokale oder systemische immunologische Reaktion hervor. Demgemäß umfassen
die Begriffe "immunologische
Zusammensetzung" und "immunogene Zusammensetzung" eine "Impfstoffzusammensetzung" (da die beiden vorherigen
Begriffe Schutzzusammensetzungen sein können).
-
Cryptosporidium
parvum-Antigene, die in dieser Erfindung verwendet werden können, umfassen
vorzugsweise:
- (1) Ein Protein von 148 Aminosäuren, das
Cp15/60 genannt wird (siehe z. B., U.S.
Patentnummer 5.591.434 . Dieses Protein ist in US-A-5.591.434 in SEQ ID
NO: 2 mit 10 weiteren Aminosäuren
am 5'-Ende, stromaufwärts des
Methionins (Met) dargestellt. Es liegt innerhalb des Geltungsbereiches
der vorliegenden Erfindung ein Antigen zu benützen, das im Wesentlichen aus
der 148 Aminosäuresequenz
von Cp15/60 besteht, oder sie umfasst, oder aus einer längeren Aminosäuresequenz,
einschließlich
dieser 148 Aminosäuren;
z. B. die gesamte Sequenz, die in SEQ ID NO: 2 in US-A-5.591.434 dargestellt
ist oder irgendein Polypeptid, umfassend ein Fragment der 148 oder
158 Aminosäuresequenz,
welche ein Epitop davon umfasst, vorteilhafterweise ein Epitop,
das Schutz hervorruft, oder ein Epitop, das die Immunogenität der Gesamtlängensequenz
aufweist) und/oder
- (2) Cp23 und/oder P21 (Cp23 ist ein Antigen von etwa 23 kDa;
siehe Perryman et al., Molec Biochem Parasitol 80: 137–147 (1996); WO-A-9807320 und
L. E. Perryman et al., Vaccine: 17 (1999) 2142–2149. Der Hauptteil dieses
Proteins (187 Aminosäuren)
wird hierin als P21 bezeichnet und hat eine Aminosäuresequenz,
die homolog zu der Aminosäuresequenz
von Protein 07 ist, welche in SEQ ID NO: 12, in WO-A-98 07320 offenbart wird.
Um exprimiert zu werden, können
eine oder zwei oder mehrere Aminosäuren an das Ende von P21 hinzugefügt werden,
wie zum Beispiel Met-, oder Met-Gly- oder ähnliche Aminosäuren. Es liegt
innerhalb des Geltungsbereiches der vorliegenden Erfindung ein Antigen
zu verwenden, das im Wesentlichen die 187 Aminosäuresequenz oder einer längeren Aminosäuresequenz
umfasst oder daraus besteht, oder einem Polypeptid, umfassend ein
Fragment der 187 Aminosäuresequenz,
welche ein Epitop davon umfasst, vorteilhafterweise ein Epitop,
das Schutz hervorruft oder ein Epitop, das die Immunogenität der gesamten
Sequenz aufweist. Die gesamte Aminosäuresequenz von Cp23 und die
entsprechende Nucleotidsequenz sind leicht erhältlich. Das P21-Protein stellt
den Hauptteil und das C-terminale Ende von Cp23 dar. Die P21 Nucleotidsequenz
kann als eine Sonde verwendet werden, um eine DNA-Bank zu durchmustern,
z. B. eine Bank, wie sie in Beispiel 1 offenbart wurde. Diese Methodik
ist einem Fachmann gut bekannt. Auf der Basis des Molekulargewichts
von Cp23 kann sichergestellt werden, dass etwa 25–35 Aminosäuren am
N-terminalen Ende von P21 fehlen, um die vollständige Cp23 Aminosäuresequenz
aufzuweisen. Diese Information gibt jenen, die im Fachgebiet bewandert
sind, die Mittel das Startcodon leicht zu finden und daher das 5'-Ende der Cp23-Nucleotidsequenz
und die N-terminale Aminosäuresequenz
leicht zu finden.
-
Die
Antigene oder Epitope von Interesse können einzeln oder in Kombination
in Zusammensetzungen der Erfindung verwendet werden, z. B. kann
eine erfinderische Zusammensetzung (1) oder (2) oder beide, (1) und
(2) umfassen.
-
Ein
anderes mögliches
Antigen ist, wie vorstehend offenbart, das CP41-Antigen.
-
Gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
sind diese Antigene oder Epitope von Interesse in der Zusammensetzung
als Proteine oder Untereinheiten-Antigene eingeschlossen. Sie können durch
chemische Synthese oder durch Expression in vitro hergestellt werden.
Die Beispiele beschreiben wie die Sequenzen erhalten werden können, die
Cp15/60 und P21 codieren und wie Vektoren konstruiert werden können, die
sie exprimieren. Diese Sequenzen können in geeignete Clonierungsvektoren
oder Expressionsvektoren cloniert werden. Diese Vektoren werden
dann verwendet, um geeignete Wirtszellen zu transfizieren. Die Antigene,
die durch die Nucleotidsequenz codiert werden, die in den Vektor
inseriert ist, z. B. Cp23 und/oder P21 und/oder Cp15/60 werden durch
wachsende Wirtszellen produziert, die durch Expressionsvektoren
unter Bedingungen transformiert werden, wodurch das Antigen erzeugt
wird. Diese Methodik ist einem Fachmann gut bekannt. Wirtszellen
können
entweder prokaryontisch oder eukaryontisch sein, z. B. Escherichia
coli (E. coli), Hefen, wie zum Beispiel Saccharomyces cerevisiae,
tierische Zellen, insbesondere tierische Zeltlinien. Ein Fachmann kennt
die Vektoren, die in einer bestimmten Wirtszelle verwendet werden
können.
Diese Vektoren können
so ausgewählt
werden, dass ein Fusionsprotein erzeugt wird, welches dann verwendet
werden kann, um das Antigen leicht wieder zu finden.
-
Darüber hinaus
können,
im Hinblick auf Sequenzen, Nucleinsäuresequenzen, die für die Expression des
C. parvum Antigens oder des Epitops von Interesse nützlich sind,
Nucleinsäuresequenzen
umfassen, die im Stande sind unter hoch stringenten Bedingungen
zu hybridisieren oder jene die eine hohe Homologie mit Nucleinsäuremolekülen aufweisen,
die in dieser Erfindung eingesetzt werden (z. B. Nucleinsäuremoleküle in Dokumenten,
die hierin erwähnt
werden); und "Hybridisierung
unter hoch stringenten Bedingungen" kann synonym sein mit "stringente Hybridisierungsbedingungen" ein Begriff, der
im Fachgebiet gut bekannt ist; siehe zum Beispiel Sambrook et al., "Molecular Cloning,
A Laborstory Manual",
zweite Auflage, CSH Press, Cold Spring Harbor, 1989; "Nucleic Acid Hybridisation,
A Practical Approach" Harnes
und Higgins Hg. IRL Press, Oxford, 1985.
-
Im
Hinblick auf Nucleinsäuremoleküle und Polypeptide,
die in der Ausübung
der Erfindung verwendet werden können,
weisen die Nucleinsäuremoleküle und Polypeptide
vorteilhafterweise mindestens etwa 75% oder mehr Homologie oder
Identität
auf, vorteilhafterweise 80% oder mehr Homologie oder Identität, mehr
von Vorteil 85% oder mehr Homologie oder Identität, wie zum Beispiel mindestens
etwa 85% oder etwa 86% oder etwa 87% oder etwa 88% oder etwa 89%
Homologie oder Identität,
zum Beispiel mindestens etwa 90% Homologie oder Identität oder mehr,
wie zum Beispiel etwa 91% oder etwa 92% oder etwa 93% oder etwa
94% Identität
oder Homologie, vorteilhafterweise mindestens etwa 95% bis 99% Homologie
oder Identität
oder mehr, wie zum Beispiel mindestens etwa 95% Homologie oder Identität oder mehr,
z. B. mindestens etwa 96%, oder etwa 97% oder etwa 98%, oder etwa
99% oder sogar etwa 100% Identität
oder Homologie oder etwa 75%, vorteilhafterweise von etwa 85% bis
etwa 100% oder von etwa 90% bis zu etwa 99% oder bis zu etwa 100%
oder von etwa 95% bis etwa 99% oder etwa 100% Identität oder Homologie,
mit Hinblick auf Sequenzen, die in hierin zitierten Dokumenten dargelegt
sind (einschließlich
Untersequenzen davon, die hierin besprochen werden); und daher beinhaltet
die Erfindung einen Vektor, der ein Epitop oder eine epitopische Region
von einem C. parvum-Isolat codiert, oder eine Zusammensetzung, umfassend
ein solches Epitop, Zusammensetzungen, umfassend ein Epitop oder
epitopische Region von einem C. parvum-Isolat und Verfahren zur
Herstellung und Verwendung solcher Vektoren und Zusammensetzungen,
z. B. schließt
die Erfindung auch ein, dass diese Nucleinsäuremoleküle und Polypeptide in der gleichen
Weise verwendet werden können,
wie hier erwähnte
Nucleinsäuremoleküle, Fragmente
davon und Polypeptide.
-
Nucleotid-Sequenzhomologie
kann unter Verwendung des "Align"-Programmes von Myers und Miller verwendet
werden ("Optimal
Alignments in Linear Space",
CABIOS 4, 11–17,
1988, die hierin durch Bezugnahme eingeschlossen sind) und sind
bei NCBL erhältlich.
Alternativ oder zusätzlich
kann der Begriff "Homologie" oder "Identität" im Hinblick auf
eine Nucleotid- oder Aminosäuresequenz
zum Beispiel ein quantitatives Maß an Homologie zwischen zwei
Sequenzen anzeigen. Die Prozent an Sequenzhomologie können als
(Nref – Ndif)·100/Nref berechnet werden, wobei Ndef die
Gesamtzahl von nicht-identischen Resten in den beiden Sequenzen
darstellt, wenn sie abgeglichen sind und wobei Nref die
Anzahl der Reste in einer der Sequenzen ist. Daher wird die DNA-Sequenz
AGTCAGTC eine Sequenzähnlichkeit
von 75% mit der Sequenz AATCAATC (Nref =
8; Ndif = 2) aufweisen.
-
Alternativ
oder zusätzlich
können
sich "Homologie" oder "Identität" mit Hinblick auf
Sequenzen auf die Nummer von Positionen mit identischen Nucleotiden
oder Aminosäuren
beziehen, geteilt durch die Zahl der Nucleotide oder Aminosäuren in
der kürzeren
der beiden Sequenzen, wobei das Alignment der beiden Sequenzen in Übereinstimmung
mit dem Wilbur und Lipman Algorithmus bestimmt werden (Wilbur und
Lipman, 1983 PNAS USA 80: 726), zum Beispiel unter Verwendung einer
Fenstergröße von 20
Nucleotiden, einer Wortlänge
von 4 Nucleotiden und einer "Gap-Penalty" von 4 und Computer-unterstützter Analyse
und Interpretation von den Sequenzdaten, einschließlich Alignment,
kann bequem unter Verwendung von im Handel erhältlichen Programmen durchgeführt werden
(z. B. IntelligeneticsTM Suite, Intelligenetics
Inc. CA). Wenn von RNA-Sequenzen gesagt wird, dass sie ähnlich sind,
oder einen Grad an Sequenzidentität oder Homologie mit DNA-Sequenzen
aufweisen, wird Thymidin (T) in der DNA-Sequenz als gleich mit Uracil
(U) in der RNA-Sequenz angesehen. RNA-Sequenzen innerhalb des Geltungsbereiches
der Erfindung können
aus DNA-Sequenzen abgeleitet werden, indem Thymidin (T) in der DNA-Sequenz
als gleich mit Uracil (U) in den RNA-Sequenzen angesehen wird.
-
Zusätzlich oder
alternativ kann die Aminosäuresequenz-Ähnlichkeit
oder Identität
oder Homologie unter Verwendung des BlastP-Programmes bestimmt werden
(Altschul et al., Nucl. Acids Res. 25, 3389–3402) und bei NCBI (verwendet
in der Bestimmung der Sequenzhomologie, wie gezeigt im Anhang I;
siehe auch die Beispiele). Die folgenden Referenzen stellen auch
Algorithmen für
den Vergleich der relativen Identität oder Homologie von Aminosäureresten
von zwei Proteinen bereit, und zusätzlich oder alternativ im Hinblick
auf das Vorhergehende, können
die Lehren in diesen Referenzen verwendet werden, um die Prozent
an Homologie oder an Identiät
zu bestimmen. Needleman SB und Wunsch CD, "A general method applicable to the search of
similarities in the amino acid sequences of two Proteins," J. Mol. Biol. 48:
444–453
(1970); Smith TF und Waterman MS, "Comparison of Biosequences," Advances in Applied
Mathematics 2: 482–489
(1981); Smith TF, Waterman MS und Sadler JR, "Statistical characterization of nucleic
acid sequence functional domains," Nucleic Acids Res., 11: 2205–2220 (1983);
Feng DF und Dolittle RF, "Progressive
sequence alignment as a prerequisite to correct phylogenetic trees," J. of Molec. Evol.,
25: 351–360
(1987); Higgins DG und Sharp PM, "Fast and sensitive multiple sequence
alignment an a microcomputer," CABIOS,
5: 151–153
(1989); Thompson JD, Higgins DG und Gibson TJ, "Cluster W: improving the sensitivity
of progressive multiple sequence alignment through sequence weighing,
positions-specific "Gap-Penalties" and weight matirx
choice," Nucleic
Acid Res., 22: 4673–4680
(1994); und Devereux J, Haeberlie P und Smithies O, "A comprehensive set
of sequence analysis program for the VAX." Nucl. Acids Res. 12: 387–395 (1984).
-
Darüber hinaus,
was Nucleinsäuremoleküle betrifft,
die in dieser Erfindung verwendet werden (z. B. wie in hierin zitierten
Dokumenten), umfasst die Erfindung die Verwendung von Codon-äquivalenten
Nucleinsäuremolekülen. Zum
Beispiel, wenn die Erfindung ein Protein "X" einschließt (z. B.
P21 und/oder Cp23 und/oder Cp15/60 und/oder CP41), welches die Aminosäuresequenz "A" aufweist und durch das Nucleinsäuremolekül "N" codiert ist, umfasst die Erfindung
Nucleinsäuremoleküle, die
auch Protein X über
ein oder mehrere unterschiedliche Codons codiert, als die, die in
Nucleinsäuremolekül N vorhanden
sind.
-
Das
Antigen oder Epitop von Interesse, das in der Ausübung der
Erfindung verwendet wird, kann aus (einem) bestimmten Pathogen(en)
erhalten werden, z. B. C. parvum, E. coli, Rotavirus, Coronavirus,
und ähnlichen
oder kann aus rekombinanter in vitro und/oder in vivo Expression
von (einem) Gen(en) oder Teilen davon erhalten werden. Verfahren
zur Herstellung und/oder Verwendung solcher Vektoren (oder Rekombinanten) für die Expression
können
durch oder analog zu den Verfahren stattfinden, die in den
U.S. Patentnummern 4.603.112 ,
4.769.330 ,
5.174.993 ,
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U.S. Patentnummern 5.591.639 ,
5.589.466 und
5.580.859 , unter anderem DNA Expressionsvektoren
betreffend. Siehe auch
WO 98/33510 ;
Ju et al., Diabetologia, 41: 736–739, 1998 (lentivirales Expressionssystem);
Sanford et al.,
U.S. Patentnummer
4.945.050 ; Fischbach et al., (Intracel),
WO 90/01543 ; Robinson et al., Seminare
in IMMUNOLOGIE, Bd. 9, Seiten 271–283 (1997) (DNA Vektorensystem);
Szoka et al.,
U.S. Patentnummer
4.394,448 (Verfahren zur Insertion von DNA in lebende Zellen); McCormick
et al.,
U.S. Patentnummer 5.677.178 (Verwendung
von cytopathischen Viren);
U.S.
Patentnummer 5.928.913 (Vektoren für den Gentransfer), und Tartaglia
et al.,
U.S. Patentnummer 5.990.091 (Vektoren,
die eine verstärkte
Expression aufweisen), sowie andere hierin zitierte Dokumente. Ein
viraler Vektor, der zum Beispiel ausgewählt ist aus Herpesviren, Adenoviren,
Pockenviren, insbesondere Vacciniavirus, Vogelpockenvirus, Kanarien-Pockenvirus;
sowie DNA-Vektoren (DNA-Plasmide)
werden vorteilhaft bei der Anwendung in der Erfindung umgesetzt,
insbesondere für
in vivo Expression (wohingegen bakterielle und Hefesysteme für die in vitro
Expression vorteilhaft eingesetzt werden).
-
Wenn
die Wirt-Vektor-Kombination zur Produktion von Antigen ohne Exkretion
führt,
zum Zweck der Einfachheit ihrer Produktion und ihrer Wiedergewinnung,
liegen diese Antigene vorzugsweise in der Form von Fusionsproteinen
vor (z. B. einem HIS-tag).
Mit anderen Worten kann das Antigen das Antigen an sich umfassen,
sowie fremde Aminosäuren.
-
Techniken
zur Proteinreinigung und/oder Isolierung aus dieser Offenbarung
und unter anderem hierin zitierte Dokumente, und daher innerhalb
des Bereichs eines Fachmannes, können
ohne übermäßiges Experimentieren
verwendet werden, um rekombinante oder Vektor-Expressionsprodukte
und/oder Antigen(en), in der Ausübung
der Erfindung zu reinigen und/oder zu isolieren und solche Techniken
im allgemeinen umfassen: Ausfällung,
indem man sich die Löslichkeit
des Proteins von Interesse bei verschiedenen Salzkonzentrationen zu
Nutze macht, Ausfällung
mit organischen Lösungsmitteln,
Polymeren und anderen Materialien, Affinitätsausfällungen und selektive Denaturierung;
Säulen-Chromatographie, einschließlich flüssige Hochleistungs-Chromatographie
(HPLC), (Ionen-Austausch, Affinität, Immunaffinität oder Farbliganden-Chromatographie;
Immunpräzipitation
und die Verwendung von Gelfiltration; elektrophoretische Verfahren,
Ultrafiltration und Isoelektrische Fokussierung, unter anderem.
-
Wie
hierin gemäß eines
anderen Aspekts erwähnt,
schließt
die Erfindung ein, dass die Antigene und/oder Epitope von Interesse
nicht als Untereinheiten in den Zusammensetzungen eingeschlossen
sind, sondern dass sie in vivo exprimiert werden, z. B. schließt die Erfindung
ein, dass die Zusammensetzung (einen) rekombinanten Vektor(en) umfassen,
welche(r) die Antigene in vivo exprimier(en)(t), wenn sie an das
Tier verabreicht werden. Der Vektor kann ein DNA-Vektorplasmid umfassen,
ein Herpesvirus, ein Adenovirus, ein Pockenvirus, einschließlich einem
Vacciniavirus, einem Vogelpockenvirus, einem Kanarien-Pockenvirus
und einem Schweinepockenvirus, und ähnliches. Die Vektor-basierenden
Zusammensetzungen können
einen Vektor umfassen, der eine Nucleotidsequenz des Antigens, das
exprimiert werden soll, z. B. Cp15/60 und/oder Cp23 für Cryptosporidium
parvum, enthalten und exprimieren.
-
Das
Wort Plasmid soll jede DNA-Transkriptionseinheit in Form einer Polynucleotidsequenz
umfassen, einschließlich
der Sequenz, die exprimiert werden soll. Vorteilhafterweise umfasst
das Plasmid Elemente, die für
seine Expression notwendig sind, zum Beispiel der Expression in
vivo. Die zirkuläre
Plasmidform, ringförmig
(supercoiled) oder anders, ist vorteilhaft und die lineare Form
ist auch im Geltungsbereich der Erfindung eingeschlossen. Das Plasmid
kann entweder ein nacktes Plasmid darstellen, oder eine Plasmidformulierung, zum
Beispiel in Lipiden oder Liposomen, z. B. kationischen Liposomen
(siehe z. B.
WO-A-90
11082 ;
WO-A-92 19183 ;
WO-A-96 21797 ;
WO-A-95 20660 ).
Das immunologische Plasmid oder die Impfstoffzusammensetzung kann
mittels einer Genpistole ("gene
gun") verabreicht
werden, oder intramuskulär,
oder nasal oder durch irgendein anderes Mittel, welches die Expression
in vivo und vorteilhafterweise eine immunologische oder schützende Antwort
ermöglicht.
-
Anwendungen
sind eingereicht worden, welche DNA und/oder Vektor-Impfstoffe oder immunogene oder
immunologische Zusammensetzungen für Katzen, Hunde, Rinder und
Pferde umfassen, und erfinderische Zusammensetzungen, können DNA
und/oder Vektor-Impfstoffe oder immunogene oder immunologische Zusammensetzungen
aus diesen Anwendungen umfassen und/oder erfinderischen Zusammensetzungen können erzeugt
werden und/oder formuliert werden und/oder in einer zu den Zusammensetzungen
dieser Anwendungen analogen Weise verabreicht werden.
-
Zusammensetzungen
für die
Verwendung in der Erfindung können
in Übereinstimmung
mit Standardtechniken erzeugt werden, die Fachleuten in den Veterinär-, pharmazeutischen
oder medizinischen Wissenschaften gut bekannt sind. Solche Zusammensetzungen
können
in Dosierungen verabreicht werden und durch Techniken, die Fachleuten
in der Veterinär-Wissenschaft
durch Beachtung von Faktoren wie Alter, Geschlecht, Gewicht, Zustand
und besondere Behandlung des Tieres und des Verabreichungsweges
gut bekannt sind. Die Komponenten der erfinderischen Zusammensetzungen
können
alleine verabreicht werden oder können gleichzeitig oder nacheinander
mit anderen Zusammensetzungen verabreicht werden (z. B. kann das
(die) C. paivum-Antigen(e) und/oder Epitop(e) alleine verabreicht
werden und gefolgt durch die stufenweise Verabreichung von Antigen(en)
und/oder Epitop(en) von anderen enterischen Pathogenen oder Zusammensetzungen, umfassend
(ein) enterische(s) Antigen(e) oder Epitop(e) können Vektoren oder Rekombinanten
oder Plasmide umfassen, die auch (ein) enterisch(e) Antigen(e) oder
Epitop(e) der gleichen oder von unterschiedlichen Pathogenen exprimieren)
oder mit anderen prophylaktischen oder therapeutischen Zusammensetzungen
(z. B. andere immunogene, immunologische oder Impfstoff-Zusammensetzungen).
Die Erfindung stellt daher multivalente oder "Cocktails" bereit, oder Kombinations-Zusammensetzungen,
oder Verfahren, die sie anwenden. Die Bestandteile und Art (schrittweise,
z. B. als Teil von einem Prime-Boost-Regime, oder als Teil eines
Booster-Programms, wobei eine immunogene, immunologische oder Impfstoff-Zusammensetzung periodisch
während
der Lebenszeit des Tieres verabreicht wird, wie zum Beispiel jährlich,
saisonal, zweimal im Jahr und ein ähnliches Booster-Programm; oder gemeinsame
Verabreichung) der Verabreichung, sowie die Dosierungen, können bestimmt
werden, indem solche Faktoren wie Alter, Geschlecht, Gewicht, Zustand
und bestimmte Behandlung des Tieres in Betracht gezogen werden,
z. B. Kuh und der Verabreichungsweg. In diesem Zusammenhang wird
sich auf die
U.S. Patentnummer
5.843.456 bezogen und auf Tollwut- Zusammensetzungen und Kombinationszusammensetzungen
und Verwendungen davon gerichtet.
-
Zusammensetzungen
der Erfindung können
für parenterale
oder Verabreichung über
die Schleimhaut verwendet werden, vorzugsweise intradermal, subkutan
oder intramuskuläre
Wege. Wenn die Verabreichung über
die Schleimhaut gewählt
wird, ist es möglich
orale, nasale oder vaginale Wege zu verwenden.
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In
solchen Zusammensetzungen können
der (die) Vektor(en), oder Antigen(e) oder Epitop(e) von Interesse(n)
in Beimischung mit einem geeigneten Träger, Verdünnungsmittel, oder Hilfsstoff
verwendet werden, wie zum Beispiel steriles Wasser, physiologische
Salzlösung,
Glukose oder ähnliches.
Die Zusammensetzungen können
auch lyophilisiert werden. Die Zusammensetzungen können unterstützende Substanzen
enthalten, wie zum Beispiel pH-Wert-Pufferungsmittel, Adjuvantien, Konservierungsmittel,
Polymer-Hilfsstoffe, die für
Schleimhautwege verwendet werden und ähnliches, abhängig vom
Verabreichungsweg und der gewünschten
Herstellung.
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Standard
Texte, wie zum Beispiel "REMINGTON'S PHARMACEUTICAL
SCIENCE", 17. Auflage, 1985,
kann herangezogen werden, um geeignete Herstellungen ohne übermäßiges Experimentieren
herzustellen. Geeignete Dosierungen, können auch auf den Text hierin
und auf hierin zitierte Dokumente basieren.
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Hilfsstoffe
sind Substanzen, welche die Immunreaktion zu Antigenen verstärken. Hilfsstoffe
können Aluminiumhydroxid
und Aluminiumphosphat, Saponine, z. B. Quil A, Mineralöl-Emulsionen,
pluronische Polymere mit Mineral oder eine metabolisierbare Ölemulsion,
das Wasser-in-Öl-Adjuvans,
synthetische Polymere umfassen (z. B. Homo, – und Copolymere von Milchsäure und
Glykolsäure,
die verwendet worden sind, um Mikrospheren zu erzeugen, die Antigene
einkapseln, siehe Eldridge et al., Mol. Immunol. 28: 287–294 (1993), z.
B. biologisch abbaubare Mikrospheren), nicht-ionische Block-Copolymere,
Copolymere mit niedrigem Molekulargewicht in auf Öl basierenden
Emulsionen (siehe Hunter et al., The Therory and Practical Application
of Adjuvants (Ed. Stewart-Tull, D. E. S.). John Wiley and Sons,
NY, Seiten 51–94
(1995)), Copolymere mit hohem Molekulargewicht in wässrigen
Rezepturen (Todd et al., Vaccine 15: 564–570 (1997)), Cytokine wie
zum Beispiel IL-2 und IL-12 (siehe, z. B.
U.S. Patentnummer 5.334.379 ) und GM-CSF (Granulocyten
Makrophagen-Koloniestimmulierender Faktor, siehe, im allgemeinen,
U.S. Patentnummern 4.999.291 und
5.461.663 , siehe auch Clark
et al., Science 1987, 230: 1229; Grant et al., Drugs, 1992, 53:
516) vorteilhafterweise GM-CSF unter anderem aus den Tierarten,
die geimpft werden sollen. Bestimmte Adjuvantien können in
vivo mit Antigen(en) und/oder Epitop(en) exprimiert werden; z. B.
Cytokine, GM-CSF (siehe, z. B. C. R. Maliszewski et al., Molec.
Immunol 25(9): 843–50
(1988); S. R. Leong, Vet Immunol and Immunopath 21: 261–78 (1989), betreffend
Rinder GM-CSF. Ein
Plasmid, das GM-CSF codiert kann modifiziert werden, um DNA zu enthalten und
zu exprimieren, die ein Antigen von einem Rinderpathogen codiert,
zur Verwendung gemäß der vorliegenden
Erfindung und/oder wahlweise ein Epitop davon, das auch ein Antigen
und/oder Epitop von einem anderen Rinderpathogen codiert, oder es
kann gemeinsam mit einem solchen Plasmid verwendet werden).
-
Ein
weiterer Fall eines Adjuvans ist eine Verbindung, ausgewählt aus
den Polymeren von Acryl oder Methacrylsäure und den Copolymeren von
Maleinsäureanhydrid
und einem Alkenylderivat. Vorteilhafte Adjuvansverbindungen sind
die Polymere von Acryl oder Methacrylsäure, die vernetzt sind, insbesondere
mit Polyalkenylethern von Zuckern oder Polyalkoholen. Diese Verbindungen
sind durch den Begriff Carbomer bekannt (Pharmeuropa Bd. 8, Nr.
2. Juni 1996). Fachleute können
sich auf
U.S. Patentnummer 2.909.462 beziehen,
die solche Acryl-Polymere beschreibt, die mit einer polyhydoxylierten
Verbindung vernetzt sind, die mindestens 3 Hydroxylgruppen aufweist,
vorzugsweise nicht mehr als 8, die Hydrogenatome von mindestens
3 Hydroxylen, sollen durch ungesättigte
aliphatische Radikale ersetzt sein, die mindestens 2 Kohlenstoffatome aufweisen.
Die bevorzugten Radikale sind jene, die 2 bis 4 Kohlenstoffatome
aufweisen, z. B. Vinyle, Allyle und andere ethylenisch ungesättigte Gruppen
Die ungesättigten
Radikale können
selbst andere Substituenten, wie zum Beispiel Methyl, enthalten.
Die Produkte, die unter dem Namen Carbopol
® (BF
Goodrich, Ohio, USA) verkauft werden sind besonders geeignet. Sie
sind mit einer Allyl-Sucrose oder mit Allyl-Pentaeythritol quervernetzt.
Davon kann Carbopol
® 974P, 934P und 971 P
erwähnt
werden. Unter den Copolymeren von Maleinsäureanhydrid und Alkenylderivat
werden die Co-Polymer EMA
® (Monsanto) die Co-Polymere
von Maleinsäureanhydrid
und Ethylen, linear oder quervernetzt mit Divinylether bevorzugt.
Es kann auf J. Fields et al., Nature, 186: 778–780, 4. Juni 1960 verwiesen
werden.
-
Aus
Sicht der Struktur, werden die Polymere von Acryl- oder Methacrylsäure und
die Copolymere EMA
® vorzugsweise aus einfachen
Einheiten der folgenden Formel gebildet:
In welchen:
R1
und R2, die identisch oder unterschiedlich sind, H oder CH
3 darstellen;
X = 0 oder 1, vorzugsweise
x = 1; und
Y = 1 oder 2, mit x + y = 2.
-
Für die Copolymere
EMA®,
x = 0 und y = 2. Für
die Carbomere, x = y = 1.
-
Die
Auflösung
dieser Polymere in Wasser führt
zu einer sauren Lösung,
die neutralisiert wird, vorzugsweise auf physiologischen pH-Wert,
um die adjuvante Lösung
zu ergeben, in welche die immunogene, immunologische Zusammensetzungen
oder Impfstoffzusammensetzung selbst eingebaut wird. Die Carboxylgruppen
des Polymers liegen dann teilweise in COO-Form vor.
-
Vorzugsweise
wird eine Adjuvans-Lösung
gemäß der Erfindung,
insbesondere aus Carbomer, in destilliertem Wasser hergestellt,
vorzugsweise in der Gegenwart von Natriumchlorid, die erhaltene
Lösung,
weist einen sauren pH-Wert auf. Diese Stammlösung wird verdünnt, indem
sie zu der gewünschten
Menge hinzugefügt
wird (zum Erhalten der gewünschten
Endkonzentration) oder einem wesentlichen Teil davon, von Wasser geladen
mit NaCl, vorzugsweise physiologischer Salzlösung NaCl 9g/l) alles gemeinsam
in mehreren Teilen mit gleichzeitiger oder anschließender Neutralisierung
(pH-Wert 7,3 bis 7,4), vorzugsweise mit NaOH. Diese Lösung bei
physiologischem pH-Wert wird verwendet werden, da sie zum Mischen
mit dem Impfstoff gedacht ist, was besonders in gefriergetrockneter,
flüssiger
oder gefrorener Form gelagert werden kann.
-
Die
Polymerkonzentration in der endgültigen
Impfstoffzusammensetzung kann 0,01% bis 2% Gew./Vol. ausmachen,
z. B. 0,06 bis 1% Gew./Vol., wie zum Beispiel 0,1 bis 0,6% w/v.
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Förderliche
immunogene und Impfstoff-Zusammensetzungen gemäß der Erfindung können auch
hergestellt werden, indem sie in Form von Emulsionen formuliert
werden, insbesondere Öl-in-Wasser
Emulsionen, z. B. eine Emulsion, wie zum Beispiel die auf Seite
147 in „Vaccine
Design, The Subunit and Adjuvant Approach" beschriebene SPT-Emulsion, herausgegeben
von M. Powell, M. Newman, Plenum Press 1995, oder die Emulsion MF59,
beschrieben auf Seite 183 in dem gleichen Buch. Insbesondere kann
die Öl-in-Wasser Emulsion
auf leichtem flüssigem
Parafinöl
basieren (gemäß der europäischen Pharmacopeia);
Isoprenoidöl, wie
zum Beispiel Squalen; Öl,
das durch Oligomerisierung von Alkenen erhalten wurde, insbesondere
durch Isobutylen oder aus Decen; Säure oder Alkoholester mit linearen
Alkylgruppen, insbesondere Pflanzenöle; Ethyloleat, Propylenglycol
Di(Caprylat/Caprat), Glyzerin Tri(Caprylat/Caprat), Propylenglycoldioleat;
Ester von verzweigten Fettsäuren
oder Alkoholen, insbesondere Ester von isostearischer Säure. Das Öl wird in
Kombination mit den Emulgatoren verwendet, um die Emulsion zu bilden.
Emulgatoren sind vorzugsweise nicht-ionische Tenside, insbesondere
Sorbitanester, Mannidester, Glyzerinester, Polyglyzerinester, Propylenglykolester
oder Ester von Ölsäure, von
Isostearischer Säure,
von Ricinolsäure,
von Hydroxystearinsäure,
möglicherweise
ethoxyliert, Block-Copolymere wie zum Beispiel Polyoxypropylen-Polyoxyethylen, insbesondere
die Produkte, die pluronisch (und zwar pluronisch L121) genannt
werden.
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Aus
dieser Offenbarung und dem Stand der Technik kann ein Fachmann falls
erwünscht
ein geeignetes Adjuvans auswählen
und die Menge davon, um es in einer immunologischen, immunogenen
Zusammensetzungen oder Impfstoffzusammensetzung gemäß der Erfindung
ohne übermäßiges Experimentieren
einzusetzten.
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Die
immunololgischen Zusammensetzungen oder Impfstoffzusammensetzungen
gemäß der Erfindung
können
mindestens aus einem lebenden abgeschwächten, inaktivierten, oder
Untereinheiten-Impfstoff, oder einem rekombinanten Impfstoff zusammengesetzt
sein (z. B. Pockenvirus, als Vektor oder DNA-Plasmid), der mindestens
ein Immunogen, Antigen oder Epitop von Interesse aus einem anderen
Pathogen exprimiert.
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Zusammensetzungen,
in Form von verschiedenen Verabreichungswegen werden von der Erfindung vorgesehen.
Und wieder werden die effektive Dosis und der Verabreichungsweg
durch bekannte Faktoren bestimmt, wie zum Beispiel Alter, Gewicht.
Dosierungen von jedem aktiven Mittel, z. B. jedem C. parvum-Antigen oder
Epitop von Interesse und/oder jedem Antigen oder Epitop aus jedem
enterischen Pathogen kann wie in den hierin zitierten Dokumenten
sein, oder wie sonst hierin erwähnt
und/oder sich zwischen ein oder mehreren bis ein paar hundert oder
tausend Mikrogramm bewegen, z. B. 1 μg bis 1 mg, für eine Untereinheit
einer immunogenen, immunologischen Zusammensetzung oder Impfstoffzusammensetzung;
und 104 bis 1010 TCID50 vorzugsweise 106 bis
108 TCID50 vor der Inaktivierung, für ein inaktivierte
immunogene, immunologische Impfstoffzusammensetzung.
-
Rekombinanten
oder Vektoren können
in einer geeigneten Menge verabreicht werden, um eine in vivo Expression
entsprechend den hierin beschriebenen und/oder in den hierin zitierten
Dokumenten beschriebenen Dosierungen zu erhalten. Zum Beispiel kann
ein geeigneter Bereich für
virale Suspensionen empirisch bestimmt werden. Der virale Vektor
oder die Rekombinante zur Verwendung in der Zusammensetzung der
Erfindung kann dem Tier verabreicht werden oder infiziert oder in
die Zellen transfiziert werden, in einer Menge von mindestens etwa
103 PbE; stärker bevorzugt etwa 104 PbE bis etwa 1010 PbE
z. B. etwa 105 PbE bis etwa 109 PbE,
zum Beispiel etwa 106 PbE bis etwa 108 PbE, mit Dosierungen, die sich im Allgemeinen
zwischen etwa 106 und etwa 1010 bewegen,
vorzugsweise etwa 1010 PbE/Dosis und vorteilhafterweise
etwa 108 PbE pro Dosis von etwa 1 ml bis
etwa 5 ml, vorteilhafterweise etwa 2 ml. Und wenn mehr als ein Genprodukt
durch mehr als eine Rekombinante exprimiert wird, kann jede Rekombinante
in diesen Mengen verabreicht werden; oder jede Rekombinante kann
so verabreicht werden, dass in Kombination eine Summe an Rekombinanten
vorliegt, die diese Mengen umfassen. In Plasmidzusammensetzungen,
die in dieser Erfindung eingesetzt werden, können die Dosierungen wie in
den hierin zitierten Dokumenten sein oder wie hierin beschrieben.
Vorteilhafterweise sollte die Dosierung eine ausreichende Menge
an Plasmid darstellen, um eine Reaktion hervorzurufen, die analog
den Zusammensetzungen ist, wobei das (die) Antigen(e) oder Epitop(e)
von Interesse direkt vorhanden sind; oder in solchen Zusammensetzungen
Expressionsanaloge zu Dosierungen aufzuweisen; oder Expressionsanaloge
aufzuweisen, zu der Expression, die in vivo durch rekombinante Zusammensetzungen
erhalten wurde. Zum Beispiel können
geeignete Mengen von jeder Plasmid-DNA in Plasmid-Zusammensetzungen
1 μg bis
2 mg sein, vorzugsweise 50 μg
bis 1 mg. Hierin zitierte Dokumente, bezüglich DNA-Plasmidvektoren können durch
den Fachmann herangezogen werden, um andere geeignete Dosierungen
für den
in den Zusammensetzungen der Erfindung verwendeten DNA-Plasmidvektoren
ohne übermäßiges Experimentieren
sicherzustellen.
-
Die
Dosierung der Zusammensetzung(en), Konzentration der Komponenten
darin und der zeitlichen Koordinierung der Verabreichung der Zusammensetzung(en)
jedoch, welche eine geeignete immunologische Reaktion hervorruft,
kann durch Verfahren, wie zum Beispiel Antikörpertitrationen von Seren,
z. B. durch ELISA und/oder Serumneutralisierung und/oder Serumschutz-Testanalysen
bestimmt werden. Solche Bestimmungen benötigen vom Wissenstand eines
Fachmannes, dieser Offenbarung und der hierin zitierten Dokumente
kein übermäßiges Experimentieren.
Und die Zeit für
schrittweise Verabreichungen kann ebenfalls mit Verfahren ermittelt
werden, die aus dieser Offenbarung und dem Stand der Technik ohne übermäßiges Experimentieren ermittelbar
sind.
-
Vorzugsweise
umfasst die kombinierte enterische immunologische oder Impfstoffzusammensetzung beide
Cryptosporidium parvum Antigene, wie vorstehend definiert.
-
Antigene
oder Epitope von enterischen Pathogenen, die vorteilhafterweise
mit Cryptosporidium Antigen(en) oder Epitop(en) kombiniert sind
(vorteilhafterweise P21 und/oder Cp23 und/oder Cp15/60 und/oder CP41,
wie zum Beispiel P21 oder Cp23 und Cp15/60, oder (ein) Epitop(e)
davon), können
ein oder mehrere Antigene oder Epitope von Interesse aus E. coli
umfassen, und/oder Rotavirus, und/oder Coronavirus, und/oder Clostridium
spp., wie zum Beispiel Cl. perfringes, mindestens ein Antigen oder
Epitop von Interesse aus E. coli, Rotavirus, und Coronavirus. Antigene
aus E. coli umfassen vorzugsweise ein, vorzugsweise mehrere (mehr
als eines), stärker
bevorzugt alle der Antigene mit den Namen K99, F41, Y und 31A und/oder
Epitope davon. Bevorzugte Antigene sind K99 und F41. Eine auf diese Weise
vorteilhafte Zusammensetzung umfasst eines von K99 und F41, und
vorzugsweise beide. Es wird für
eine Zusammensetzung auch bevorzugt, dass sie auch Y und/oder 31A
umfasst, vorteilhafterweise Y und 31A. Zum Beispiel können diese
Antigene als Untereinheiten enthalten sein oder sie können durch
E. coli Bakterien getragen werden. Vorzugsweise umfassen die Zusammensetzungen
gemäß der Erfindung
mindestens ein Antigen, ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus E. coli, welches das K99-Antigen trägt, E. coli,
welches F41-Antigen trägt,
E. coli, welches Y-Antigen trägt,
E. coli, welches 31A-Antigen trägt,
K99-Antigen, F41-Antigen,
Y-Antigen, 31A-Antigen und irgendwelche Gemische davon.
-
Wie
hierin erwähnt,
kann E. coli verwendet werden, um Cryptosporidium parvum Antigene
oder Epitope zu erzeugen. Die Cryptosporidium parvum Antigene oder
Epitope können
in einem E. coli-Stamm exprimiert werden, der mindestens eines der
E. coli Antigene exprimiert, sodass die gleichzeitige Expression
von E. coli und Cryptosporidium parvum Antigenen durchgeführt wird.
Für die
in vitro Expression können
die Zellen wie üblich
aufgebrochen werden und die E. coli und Cryptosporidium parvum Antigene
oder Epitope wiedergewonnen werden; vorteilhafterweise, wenn es
interne oder nicht-Oberflächenexpression
der Antigene oder Epitope gibt, werden die Antigene oder Epitope
als Fusionsproteine oder mit Markierungen exprimiert; z. B. His-tag. Für in vivo
Expression werden die Nucleinsäuremoleküle, welche
die Antigene oder Epitope codieren, vorteilhafterweise mit einer
Signalsequenz verbunden, sodass es extrazelluläre Expression der Antigene
oder Epitope gibt und, vorteilhafterweise ist E. coli nicht pathogen.
In bestimmten Ausführungsformen
kann E. coli daher der Vektor und das Antigen oder Epitop von Interesse
sein.
-
Als
Erläuterung
hinzugefügt
sind hier Antigene von Clostridium perfringes vorzugsweise Typ C- und/oder
D-Toxoide, stärker
bevorzugt Typ C- und D-Toxoide.
-
Es
wird hierin eine kombinierte enterische immunologische, immunogene
Zusammensetzung oder Impfstoffzusammensetzung für Rinderarten erwähnt, umfassend
mindestens ein Antigen oder Epitop aus mindestens einer Cryptosproridium
spp., vorzugsweise einschließlich
Cryptosporidium parvum, vorteilhafterweise P21 und/oder Cp23 und/oder
Cp15/60 und/oder CP41, wie zum Beispiel P21 oder Cp23 und Cp15/60
und/oder ein Epitop von Interesse davon, und mindestens ein Antigen
oder Epitop aus mindestens einem zusätzlichen enterischen Rinderpathogen,
wie zum Beispiel E. coli, Rinder-Rotavirus, Rinder-Coronavirus und
Clostridium perfringens, oder Kombinationen davon und vorzugsweise
einschließlich
mindestens ein Antigen oder Epitop aus jedem dieser Pathogene oder
mindestens einem Antigen oder Epitop aus E. coli, Rotavirus, und
Coronavirus. Im Hinblick auf ein Epitop von Interesse des gewünschten
Antigens und wie man bestimmt welcher Teil eines Antigens ein Epitop
von Interesse darstellt, wird auf
U.S.
Patentnummern 5.990.091 ,
6.090.393 und
6.156.567 verwiesen. Aus
der Offenbarung hierin sowie dem Fachwissen, wie zum Beispiel den
hierin zitierten Dokumenten, ist kein übermäßiges Experimentieren notwendig,
um ein Epitop von Interesse sicher zu stellen oder eine Zusammensetzung
innerhalb der Erfindung zu formulieren, umfassend (ein) Antigen(e)
und/oder Epitop(e) und/oder Vektor(en), welche Antigen(e) und/oder
Epitop(e) exprimieren.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
stellt die Erfindung eine enterische immunologische oder Impfstoff-Zusammensetzung
für Rinder
bereit, umfassend E. coli Antigene, wie hierin besprochen, wie zum Beispiel
die Antigene K99, F41, Y und 31A, sowie inaktiviertes Rinder-Coronavirus,
inaktiviertes Rinder-Rotavirus.
Diese Zusammensetzung kann ferner Clostridium perfringens Typ C-
und D-Toxoide umfassen. Vorzugsweise umfasst die E. coli Valenz
entweder inaktiviertes E. coli, welches das K99-Antigen umfasst,
inaktiviertes E. coli, welches das F41-Antigen trägt, inaktiviertes E. coli,
welches das Y-Antigen trägt
und inaktiviertes E. coli, welches das 31A-Antigen trägt oder
K99-Antigen, F41-Antigen, Y-Antigen und 31A-Antigen.
-
Ein
anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine immunologische
Impfstoffzusammensetzung gegen Cryptosporidium parvum, die Cp23
oder P21 und Cp15/60 Antigene oder Epitope davon umfasst und einen
pharmazeutisch verträglichen
Träger.
-
Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform
sind diese Antigene als Proteine oder Untereinheiten-Antigene in
die Zusammensetzung eingebaut. Sie können durch chemische Synthese
oder durch Expression in vitro erzeugt werden. Für die Einfachheit der Herstellung
durch Expression in einem geeigneten Wirt und ihrer Wiedergewinnung
liegen diese Antigene vorzugsweise in der Form von Fusionsproteinen
vor (z. B. mit HIS-tag). Mit anderen Worten kann das Antigen das
Antigen an sich umfassen und fremde Aminosäuren.
-
Gemäß einer
anderen Ausführungsform
werden diese Antigene nicht als Untereinheiten in die Zusammensetzung
aufgenommen, sondern die Zusammensetzung umfasst entweder einen
rekombinanten Vektor, der Cp23 oder P21 und Cp15/60 umfasst oder
ein Epitop davon oder einen rekombinanten Vektor, der Cp23 oder
P21 oder ein Epitop davon umfasst und einen rekombinanten Vektor,
der Cp15/60 oder ein Epitop davon umfasst, wobei diese Vektoren
das (die) Antigen(e) oder Epitop(e) in vivo exprimieren, wenn sie
an ein Tier verabreicht werden. Die Zusammensetzung kann ein Antigen
oder Epitop und einen Vektor umfassen, der das andere Antigen oder
Epitop exprimiert.
-
Es
werden hierin Verfahren zur Impfung erwähnt, wobei man eine kombinierte
enterische immunologische oder Impfstoffzusammensetzung verabreicht,
oder eine immunologische oder Impfstoffzusammensetzung gegen Cryptosporidium
parvum gemäß der Erfindung.
Es wird hierin ein Verfahren zur Immunisierung eines neugeborenen
Kalbs gegen eine enterische Krankheit besprochen, umfassend die
Verabreichung einer immunologischen oder Impfstoffzusammensetzung,
umfassend Cp23 oder P21 und Cp15/60 Cryptosporidium parvum Antigene
oder Epitope davon und einen pharmazeutisch verträglichen
Träger,
an die schwangere Kuh oder eine schwangere Färse vor der Geburt, sodass
das neugeborene Kalb mütterliche
Antikörper
gegen Cryptosporidium parvum aufweist. Vorzugsweise umfasst das
Verfahren das Füttern
des neugeborenen Kalbs mit Kolostrum und/oder Milch, die von einer
Kuh kommen, z. B. der Mutter, die immunisiert wurde. Zur Impfung oder
Immunisierung gegen enterische Krankheit kann man nicht nur einen
kombinierten Impfstoff, eine immunogene oder immunologische Zusammensetzung
verwenden, die verschiedene Valenzen enthält, sondern auch getrennte
Impfstoff-, immunogene oder immunologische Zusammensetzungen, die
getrennt verabreicht werden können,
z. B. schrittweise oder die vor der Verwendung gemischt werden können.
-
Antigene
und Epitope von Interesse, die in erfinderischen Zusammensetzungen
und Verfahren nützlich
sind, können
unter Verwendung irgendeines Verfahrens erzeugt werden, welches
einem Fachmann zur Verfügung
steht, zum Beispiel unter Verwendung von Verfahren in
US-A-5.591.434 und
WO-A-9807320 . Ferner kann man Antigene
von anderen enterischen Pathogenen aus im Handel erhältlichen
Quellen erhalten, wie zum Beispiel TRIVACTON
®6;
zum Beispiel Cp23 und/oder P21 und/oder Cp15/60 oder ein Epitop
davon, z. B. P21 oder Cp23 und Cp15/60 oder ein Epitop davon, oder
ein Vektor, der diese(s) Antigen(e) oder Epitop(e) exprimiert, kann
zu TRIVACTON
®6
in hierin festgelegten Mengen hinzugefügt werden. Clostridium perfringens Toxoide
C und D können
zu TRIVACTON
®6
hinzugefügt
werden. Darüber
hinaus kann das inaktivierte E. coli, das Pili trägt in TRIVACTON
®6
durch die isolierten Pili ersetzt werden. Ein solcher Impfstoff,
immunogene oder immunologische Zusammensetzung (mit inaktiviertem
E. coli oder isolierten Pili) zu welchen C. parvum-Antigen(e) oder
Epitop(e) und/oder Clostridium perfringes Antigen(e) oder Epitop(e)
hinzugefügt
werden und Verfahren zur Herstellung und Verwendung solcher Zusammensetzungen
und Kits, werden daher hierin erwähnt.
-
Darüber hinaus
wird, was die E. coli Valenz und/oder Antigen(e) und/oder Epitop(e)
betrifft, die bei der Ausübung
der Erfindung wichtig sind, auf
EP-A-80.412 ,
EP-A-60.129 ,
GB-A-2.094,324 und die
U.S. Patentnummern 4.298.597 ,
5.804.198 ,
4.788.056 ,
3.975.517 ,
4.237,115 ,
3.907.987 ,
4.338.298 ,
4.443.547 ,
4.343792 ,
4.788.056 und
4.311.797 verwiesen. Was Rotavirusantigen(e)
und/oder Epitop(e) betrifft wird auf P. S. Paul und Y. S. Lyoo,
Vet Microb. 37: 299–317
(1993) verwiesen und auf die
U.S.
Patentnummern 3.914.408 und
5.620.896 .
Im Bezug auf Coronavirusantigen(e) und/oder Epitop(e), wird auf
WO-A-98 40097 ,
WO-A-96 41874 und
die
U.S. Patentnummern 3.914.408 und
3.919.413 verwiesen. Für Clostridium,
z. B. Cl. perfringens, Antigen(e) und/oder Epitop(e) wird auf
WO-A-94 22476 ,
EP-A-734.731 ,
WO-A-98 27964 ,
GB-A-2.050.830 ,
GB-A-1.128.325 , D. Calmels
und Ph. Desmettre, IV Symposium der Kommission für die Studie von Tierkrankheiten,
verursacht durch Anaerobe, Paris, 16–18 Nov., 1982, die
U.S. Patentnummern 5.178.860 ,
4.981.684 und
4.292.307 verwiesen; und auf IMOTOXAN
® (MERIAL,
Lyon, Frankreich) (enthaltend die Typen B, C, D, Cl. perfringens,
Toxoide aus Cl. septicum, Cl. novyi, Cl. tetani und die Kultur von
Cl. chauvoei). Und zusätzlich
zu TRIVACTON
®6,
kann man andere im Handel erhältliche
kombinierte Impfstoffe verwenden, zu welchen die C. parvum-Valenz
hinzugefügt
werden kann, zum Beispiel SCOURGUARD 3 (K)/C
® (SmithKline
Beecham), welches inaktiviertes Rotavirus und Coronavirus, K99 E.
coli Bacterin und Cl. perfringes Typ C-Toxoid enthält.
-
Ein
bevorzugtes Verfahren, um Antigene oder Epitope von Interesse zu
erhalten ist es, die DNA-Sequenz zu clonieren, welche das Antigen
und Epitop von Interesse in einem Fusions- oder nicht-Fusionsplasmid codiert
und seine Expression in E. coli durchzuführen. Fusionsplasmide (z. B.
die Antigen(e) oder Epitop(e) mit einem tag, wie zum Beispiel einem
His-tag exprimieren) werden bevorzugt, da sie es erlauben, dass
man das erzeugte Antigen leicht wiedergewinnt. Geeignete Plasmide
werden in den Beispielen beschrieben. Die Produktion von Antigenen
durch chemische Synthese wird hierin erwähnt.
-
Hierin
werden die Verfahren zur Verwendung der hierin besprochenen Antigene
oder Epitope oder Vektoren besprochen, die solche Antigene oder
Epitope für
die Herstellung eines Impfstoffes, einer immunologischen oder immunogenen
Zusammensetzung, z. B. gegen C. parvum oder gegen enterische Erkrankungen
exprimieren; zum Beispiel durch Beimischen der Antigene, Epitope
oder Vektoren mit einem geeigneten oder verträglichen Träger oder Verdünnungsmittel
und wahlweise auch mit einem Adjuvans. Die Zusammensetzungen können zur
Rekonstitution lyophilisiert werden. Die Erfindung umfasst ferner
einen Kit zur Herstellung einer erfinderischen Zusammensetzung.
Der Kit kann das (die) Antigen(e), Epitop(e) und/oder Vektor(en) enthalten,
Träger
und/oder Verdünnungsmittel
und wahlweise ein Adjuvans; die Bestandteile können in getrennten Behältern vorliegen.
Die Behälter,
welche die Bestandteile enthalten, können in einer oder mehr als einer
Packung vorliegen; und der Kit kann Anleitungen zur Beimischung
von Bestandteilen und/oder Verabreichung des Impfstoffes, der immunogenen
oder immunologischen Zusammensetzung enthalten.
-
Es
wird hierin die Erzeugung von hyperimmunem Kolostrum und/oder Milch
beschrieben, zum Beispiel durch Hyperimmunisierung des schwangeren
Sängerweibchens
(wie einer Kuh) durch mindestens 1, vorteilhafterweise mindestens
2 und stärker
bevorzugt mindestens 3, Verabreichungen der erfinderischen Zusammensetzung(en)
(z. B. C. parvum-Zusammensetzungen oder kombinierte enterischen
Zusammensetzungen, gemäß der Erfindung).
Wahlweise, aber vorteilhafterweise kann das auf diese Weise erzeugte
Kolostrum und/oder die Milch dann behandelt werden, um die Immunglobuline
zu konzentrieren und die Komponenten des Kolostrums und der Milch
zu entfernen, die nicht zur erwünschten
immunologischen, immunogenen und/oder Impfstoffreaktion beitragen,
oder zum Nährwert
des Kolostrums oder der Milch. Diese Behandlung kann vorteilhafterweise
die Koagulation des Kolostrums oder der Milch umfassen, z. B. mit
Rennin und der flüssigen
Phase, welche die wieder gefundenen Immunglobuline enthält. Es wird
hierin hyperimmunes Kolostrum oder Milch erwähnt oder ein Gemisch davon
und/oder Zusammensetzungen, die das hyperimmune Kolostrum oder die
Milch oder das Gemisch davon umfassen. Darüber hinaus wird hierin die
Verwendung des hyperimmunen Kolostrums oder der Milch oder des Gemisches
davon oder Zusammensetzungen, umfassend die gleiche beschrieben,
um C. parvum und/oder eine enterische Infektion in einem jungen
Tier, wie zum Beispiel einem Neugeborenen, zum Beispiel einem Kalb,
zu verhindern oder zu behandeln.
-
Demgemäß soll die
Erfindung ferner durch die folgenden Beispiele beschrieben werden,
die als Erläuterung
bereitgestellt werden und nicht als eine Einschränkung der Erfindung betrachtet
werden sollten.
-
BEISPIELE
-
Liste der Sequenzen:
-
- SEQ ID NO: 1 Oligonucleotid JCA295
- SEQ ID NO: 2 Oligonucleotid JCA296
- SEQ ID NO: 3 Oligonucleotid JCA297
- SEQ ID NO: 4 Oligonucleotid JCA298
- SEQ ID NO: 5 Oligonucleotid JCA299
- SEQ ID NO: 6 Oligonucleotid JCA300
- SEQ ID NO: 7 Oligonucleotid JCA301
- SEQ ID NO: 8 Oligonucleotid JCA302
- SEQ ID NO: 9 Oligonucleotid JCA303
- SEQ ID NO: 10 Oligonucleotid JCA304
-
Alle
Plasmidkonstrukte sind unter Verwendung von molekularbiologischen
Standardtechniken gemacht worden (Clonierung, Restriktionsspaltung,
Polymerase-Kettenreaktion
(PCR)), wie beschrieben in Sambrook J. et al., Molecular Cloning:
A Laborstory Manual, 2. Auflage. Cold Spring Harbor Laborstory,
Cold Spring Harbor New York. 1989). Alle DNA-Restriktionsfragmente,
die erzeugt wurden, und für
die vorliegende Erfindung verwendet wurden, sowie die PCR-Fragmente,
sind unter Verwendung des Geneclean® Kits
(BIO101 Inc. La Jolla, CA) isoliert und gereinigt worden.
-
Beispiel 1: Clonierung der C. parvum P21
und Cp15/60 Gene
-
Oocyten
von Cryptosporidium parvum werden aus einem infizierten Kalb isoliert
und werden aus Rinder-Stuhlproben, wie beschrieben durch Sagodira
S. et al. (Vaccine. 1999. 17. 2346–2355) gereinigt. Die gereinigten
Oocyten werden dann in destilliertem Wasser bei +4°C gelagert.
Zur Verwendung als Matrize für PCR-Reaktionen, wird
die genomische DNA aus den gereinigten Oocyten wie beschrieben bei
Jochmann S. et al., freigesetzt (Microbial Pathogenesis 1999. 26.
307–315).
-
Eine
alternative Quelle für
C. parvum DNA wird durch die genomischen EcoRI-Banken für die Cryptorsporidium parvum
Iowa (A), Iowa (I), KSU-1 und KSU-2 Isolate gebildet, die durch
die American Tissue Culture Collection (ATCC-Nummern 87667, 87668,
87439 bzw. 87664) erhältlich
sind. Die spezifischen P21 und Cp15/60 Gene werden wie folgt isoliert:
Die
Sequenz, die das P21 Protein codiert, wird durch eine Polymerase-Kettenreaktion (PCR)
unter Verwendung von C. parvum DNA und den folgenden Primern amplifiziert:
-
Diese
PCR erzeugt ein PCR-Fragment von etwa 585 bp. Dieses PCR-Fragment wird mit
NcoI und EcoRI-Restriktionsenzymen gespalten, um nach der Agarose-Gelelektrophorese
und der Gewinnung mit dem GeneClean Kit (BIO101 Inc.) ein 575 bp
NcoI-EcoRI-Restriktionsfragment (= Fragment A) zu isolieren. Die
Sequenz von diesem Fragment codiert ein Protein, das homolog zu
der Sequenz ist, die in der Patentanmeldung
WO 98/07320 (
PCT/US97/14834 ) in SEQ ID NO: 12
beschrieben wird.
-
Eine
zweite PCR wird durchgeführt,
um die Sequenz zu amplifizieren, die das Cp15/60 Protein codiert und
um geeignete Restriktionsstellen für weitere Clonierung an die
5'- und 3'-Enden hinzuzufügen. Die
PCR wird unter Verwendung von C. parvum DNA und den folgenden Primern
durchgeführt:
Oligonucleotid
JCA297 (35-mer) SEQ ID NO: 3
-
Diese
PCR erzeugt ein Fragment von etwa 465 bp. Dieses Fragment wird gereinigt
und dann mit XhoI und EcoRI gespalten, um nach der Agarose-Gelelektrophorese
und Wiedergewinnung mit dem GeneClean Kit (BIO101 Inc.) das 435
bp XhoI-EcoRI-Fragment (= Fragment B) zu erhalten. Die amplifizierte
Sequenz wird entworfen um mit der Sequenz, die von Nucleotid #31
bis #528 der SEQ ID NO: 1 im
U.S.
Patent # 5.591.434 und den in GenBank unter den Zugangsnummern
U22892 und AAC47447 hinterlegten Sequenzen ähnlich zu sein.
-
Beispiel 2: Konstruktion von Plasmid pJCA155
(GST-P21 Fusionsprotein in Vektor pBAD/HisA)
-
Die
Sequenzen, die zur Expression des GST-P21 Fusionsproteins benötigt werden,
werden durch PCR amplifiziert, um 2 Fragmente zu erzeugen, die leicht
in den pBAD/HisA Expressions-Plasmidvektor (Cat # V430-01 In Vitrogen
Corp., Carlsbad, CA 92008, USA) cloniert werden zu können. Die
erste PCR wird unter Verwendung des pGEX-2TK Plasmids (Cat # 27-4587-01
Amersham-Pharmacia Biotech) und den folgenden Primern durchgeführt:
-
Diese
PCR erzeugt ein Fragment von etwa 720 bp, welches die GST-Einheit
mit dem Zusatz von einer NcoI-Restriktionsstelle am 5'-Ende für Clonierungszwecke
in pBAD/HisA codiert; diese Modifikation fügt ein Glycincodon zu dem GST-P21
Fusionsprotein hinzu). Dieses PCR-Fragment wird dann mit NcoI und
XhoI gespalten, um nach der Agarose-Gelelektrophorese und Wiedergewinnung
mit dem GeneClean Kit (BIO101 Inc.) das 710 bp NcoI-XhoI-Fragment
(= Fragment C) zu erzeugen.
-
Die
zweite PCR wird unter Verwendung von C. parvum-DNA und den folgenden
Primern durchgeführt:
Oligonucleotid
JCA296 (33-mer) SEQ ID NO: 2
-
Diese
PCR erzeugt ein Fragment von etwa 580 bp, welches die P21-Einheit
mit dem Zusatz der XhoI und EcoRI-Restriktionsstellen an den 5' bzw. 3'-Enden codiert. Dieses
PCR-Fragment wird dann mit XhoI und EcoRI gespalten, um nach der
Agarose-Gelelektrophorese und Wiedergewinnung mit dem GeneClean
Kit (BIO101 Inc.) das 572 bp XhoI-EcoRI-Fragment (= Fragment D)
zu erhalten.
-
Das
pBAD/HisA Plasmid (Cat. # V430-01, In Vitrogen Corp.) wird mit NcoI
und EcoRI gespalten. Die gespaltenen Fragmente werden durch Agarose-Gelelektrophorese
aufgetrennt, um (Gene Clean Kit, BIO101 Inc.) das # 3960 bp NcoI-EcoRI-Fragment
(= Fragment E) zu erhalten.
-
Die
Fragmente C, D und E werden dann zusammen ligiert, um das Plasmid
pJCA155 zu erzeugen. Dieses Plasmid hat eine Gesamtgröße von 5243
bp (1) und codiert ein 425 Aminosäuren langes GST-P21-Fusionsprotein.
-
Beispiel 3: Konstruktion von Plasmid pJCA156
(Hiso-P21 Fusionsprotein im Vektor pBAD/HisA)
-
Der
pBAD/HisA-Vektor (Cat # V430-01, In Vitrogen) wird mit NcoI und
EcoRI gespalten und das # 3960 bp NcoI-EcoRI-Restriktionsfragment
(= Fragment E) wird wiedergewonnen und wie in Beispiel 2 beschrieben isoliert.
-
Eine
PCR wird durchgeführt,
um die Sequenz zu amplifizieren, welche die His6-P21-Fusion codiert, und
um die NcoI bzw. EcoRI-Restriktionsstellen an das 5' – 3'-Ende hinzuzufügen, um dieses PCR-Fragment in
den pBAD/HisA Plasmidvektor zu subclonieren.
-
Eine
PCR wird unter Verwendung der C. parvum-DNA und den folgenden Primern
durchgeführt:
und Oligonucleotid
JCA296 (33-mer) SEQ ID NO: 2
-
Diese
PCR erzeugt ein Fragment von etwa 610 bp. Dieses Fragment wird gereinigt
und dann mit NcoI und EcoRI gespalten, um nach der Agarose-Gelelektrophorese
und der Wiedergewinnung mit dem GeneClean Kit (BIO101 Inc.) das
600 bp NcoI-EcoRI-Fragment (= Fragment F) zu isolieren.
-
Die
Fragmente E und F werden zusammen ligiert, um das Plasmid pJCA156
zu erzeugen. Dieses Plasmid hat eine Gesamtgröße von 4562 bp (2)
und codiert ein 199 Aminosäure
langes His-6/P21 Fusionsprotein.
-
Beispiel 4: Konstruktion von Plasmid pJCA157
(P21-Protein alleine im pBAD/HisA Vektor)
-
Der
BAD/HisA-Vektor (Cat # V430-01, In Vitrogen Corp.) wird mit NcoI
und EcoRI gespalten und das # 3960 bp NcoI-EcoRI-Restriktionsfragment
(= Fragment E) wird wie in Beispiel 3 beschrieben wiedergewonnen.
-
Eine
PCR wird durchgeführt,
um die Sequenz zu amplifizieren, die das P21 Protein codiert und
um die NcoI bzw. EcoRI Restriktionsstellen an die 5' und 3'-Enden anzufügen, um dieses PCR-Fragment
in den pBAD/HisA-Plasmidvektor zu subclonieren. Die PCR wird unter
Verwendung der C. parvum-DNA und den folgenden Primern durchgeführt.
Oligonucleotid
JCA295 (35-mer) SEQ ID NO: 1
und Oligonucleotide JCA296 (33-mer)
SEQ ID NO: 2, um wie in Beispiel 1 beschrieben, ein 575 bp NcoI-EcoRI-Fragment
zu erhalten (Fragment A).
-
Die
Fragmente E und A werden zusammenligiert, um Plasmid pJCA157 zu
erzeugen. Dieses Plasmid hat eine Gesamtgröße von 4535 bp (3)
und codiert 189 Aminosäuren
einschließlich
dem P21 Protein.
-
Beispiel 5: Konstruktion von Plasmid pJCA158
(GST-Cp15/60 Fusionsprotein im pBAD/HisA-Vektor)
-
Eine
PCR wird durchgeführt,
um die Sequenz zu amplifizieren, die das GST-Protein codiert und um geeignete Restriktionsstellen
an den 5' und 3'-Enden hinzuzufügen, um
das PCR-Fragment in den endgültigen pBAD/HisA-Plasmidvektor
zu subclonieren. Die PCR wird unter Verwendung der DNA von Plasmid
pGEX-2TK (Cat # 27-4587-01, Amersham-Pharmacia Biotech) als eine
Matrize und den folgenden Primern durchgeführt:
Oligonucleotid JCA299
(35-mer) SEQ ID NO: 5
und Oligonucleotid JCA300 (45-mer) SEQ
ID NO: 6, um wie in Beispiel 2 beschrieben, ein 710 bp NcoI-XhoI-Fragment
(= Fragment C) zu erhalten.
-
Der
pBAD/HisA-Vektor (Cat # V430-01, In Vitrogen) wird mit NcoI und
EcoRI gespalten und das # 3960 bp NcoI-EcoRI-Restriktionsfragment
(= Fragment E) wird wiedergewonnen und wie in Beispiel 2 beschrieben isoliert.
-
Die
Fragmente C, E und B (Beispiel 1) werden zusammenligiert, um Plasmid
pJCA158 zu erzeugen. Dieses Plasmid hat eine Gesamtgröße von 5132
bp (4) und exprimiert ein 388 Aminosäuren langes GST-Cp15/60
Fusionsprotein.
-
Beispiel 6: Konstruktion von Plasmid pJCA159
(Hiso-Cp15/60 Fusionsprotein im pBAD/HisA-Vektor)
-
Der
pBAD/HisA-Vektor (Cat # V430-01, In Vitrogen) wird mit NcoI und
EcoRI gespalten und das # 3960 bp NcoI-EcoRI-Restriktionsfragment
(= Fragment E) wird wiedergewonnen und wie in Beispiel 2 beschrieben isoliert.
-
Eine
PCR wird durchgeführt,
um die Sequenz zu amplifizieren, welche die Hiso-Cp15/60 Fusion
codiert und um günstige
Restriktionsstellen an die 5'-
und 3'-Enden hinzuzufügen, um
dieses PCR-Fragment in den pBAD/HisA-Plasmidvektor zu subclonieren.
Die PCR wird unter Verwendung einer C. parvum-DNA und den folgenden
Primern durchgeführt:
und Oligonucleotid
JCA298 (42-mer) SEQ ID NO: 4
-
Diese
PCR erzeugt ein Fragment von etwa 496 bp. Dieses Fragment wird gereinigt
und dann mit NcoI und EcoRI gespalten, um nach der Agarosegelelektrophorese
und Wiedergewinnung mit dem GeneClean Kit (BIO101 Inc.) das 483
bp NcoI-EcoRI-Fragment (= Fragment G) zu erhalten.
-
Die
Fragmente E und G werden zusammenligiert, um Plasmid pJCA159 zu
erzeugen. Dieses Plasmid hat eine Gesamtgröße von 4445 bp (5)
und exprimiert ein 159 Aminosäuren
langes His6/Cp15/60 Fusionsprotein.
-
Beispiel 7: Konstruktion von Plasmid pJCA160
(Cp15/60 Protein alleine im pBAD/HisA-Vektor)
-
Der
pBAD/HisA-Vektor (Cat # V430-01, In Vitrogen) wird mit NcoI und
EcoRI gespalten und das # 3960 bp NcoI-EcoRI-Restriktionsfragment
(= Fragment E) wird wiedergewonnen und wie in Beispiel 2 beschrieben isoliert.
-
Eine
PCR wird durchgeführt,
um die Sequenz zu amplifizieren, die das Cp15/60-Protein codiert
und um günstige
Restriktionsstellen an die 5'-
und 3'-Enden hinzuzufügen, um
dieses PCR-Fragment in den pBAD/HisA-Plasmidvektor zu subclonieren.
-
Die
PCR wird unter Verwendung einer C. parvum-DNA und den folgenden
Primern durchgeführt:
und Oligonucleotid
JCA298 (42-mer) SEQ ID NO: 4
-
Diese
PCR erzeugt ein Fragment von etwa 460 bp. Dieses Fragment wird gereinigt
und dann mit NcoI und EcoRI gespalten, um nach der Agarose-Gelelektrophorese
und Wiedergewinnung mit dem GeneClean Kit (BIO101 Inc.) das 450
bp NcoI-EcoRI Fragment (= Fragment H) zu erhalten.
-
Die
Fragmente E und H werden zusammenligiert, um Plasmid pJCA160 zu
erzeugen. Dieses Plasmid hat eine Gesamtgröße von 4412 bp (6)
und exprimiert ein 148 Aminosäuren
langes Cp15/60 Protein.
-
Beispiel 8: Kultur von rekombinanten E.
coli Clonen und Einführung
der rekombinanten Proteine
-
Plasmid-DNA
(Beispiele 2 bis 7) wird in Escherichia coli DH5α transformiert (oder in irgendeinen
geeigneten E. coli K12 Stamm, der den Fachleuten gut bekannt ist,
wie zum Beispiel E. coli TOP10 (Cat # C4040-03 In Vitrogen Corp.))
und auf Agarplatten von Luria-Bertani (LB) Medium mit 50 μg/ml Ampicillin
gezüchtet.
Eine Kolonie wird für
jede mit einem Plasmid transformierte E. coli-Population abgenommen
und, zum Wachstum über
Nacht, in 10 ml LB-Medium mit Ampicillin gegeben (oder einem anderen
geeigneten Antibiotikum). Ein ml aus der über Nacht- Kultur wird zu einem Liter LB-Medium
hinzugefügt
und bei +30°C
gezüchtet, bis
die OD600nm ungefähr 3.0 erreicht.
-
Die
Proteinherstellung wird mit unterschiedlichen Endkonzentrationen
von DL-Arabinose
(Cat # A9524, Sigma, St Louis, MO) (Bereich von 0,002% bis 0,2%
zur Bestimmung der Konzentration für den optimalen Ertrag) induziert,
die zur Kultur hinzugefügt
werden und bei +30°C
für 4–6 Stunden
inkubiert werden.
-
Beispiel 9: Extraktion und Reinigung der
rekombinanten Fusionsproteine
-
Am
Ende der Induktion (Beispiel 8) werden die Zellen durch Zentrifugation
geerntet (3000 g, 10 Minuten, +4°C)
und in Lysepuffer suspendiert (50 mM Tris HCl pH-Wert 8.0, 1 mM
EDTA, 1 μM
PMSF, 1 mg/ml Lysozym) und 25-mal mit Ultraschall behandelt, mit
30 Sekunden Impulsen, mit 1-minütigen
Pausen zwischen den Impulsen. Triton X-100 wird bis zu einer Endkonzentration
von 0,1% hinzugefügt.
Die Trümmer
werden durch Zentrifugation entfernt.
-
Falls
nötig können alternative
Techniken (die Fachleuten bekannt sind) zur Lyse der bakteriellen
Zellen verwendet werden.
-
9.1. GST-Fusion von rekombinanten Proteinen
-
Rekombinante
GST-Fusionsproteine (hergestellt durch E. coli, das mit den Plasmiden
pJCA155 oder pJCA158 transformiert wurde) wurden aus den bakteriellen
Lysaten affinitätsgereinigt,
wie in Beispiel 8 beschrieben, unter Verwendung einer Glutathion-Agarose
(Cat # G4510 Sigma) oder Glutathion-Sepharose 4B (Cat # 17-0756-01, Amersham-Pharmacia
Biotech) erzeugt. Bakterielle Lysate und die Glutathion-Agarose wurden
für 4 Stunden
bei +4°C
inkubiert. GST-Fusionsproteine wurden dann aus der Agarose in einem
Mengenformat mit 10 mM Gluthathion in reduzierter Form (Cat # G4705,
Sigma) unter sanften Bedingungen isoliert (K. Johnson und D. Smith
Gene. 1988. 67. 31–40).
(Referenz: Anonym. GST-Genfusionssystem:
Technisches Handbuch. 3. Auflage Heights, IL: Amersham-Pharmacia Biotech,
1997). Jeder Fachmann kann aus der Offenbarung und dem Wissen im
Stand der Technik die Korrektur dieses Prozesses nach oben zur Reinigung großer Mengen
an GST-Fusionsproteinen ohne übermäßiges Experimentieren
erreichen.
-
9.2. His6-Fusion von rekombinanten Proteinen:
-
Rekombinate
His6-Fusionsproteine sind unter Verwendung des ProBondTM Nickel-chelatierenden
Harzes (Cat # R801-15, In Vitrogen Corp.), nach den Anweisungen
des Herstellers, erzeugt worden.
-
Die
Herstellung von nativem E. coli-Lysat (lösliches rekombinantes Protein):
die Zellen aus einer 1-Liter Kultur an E. coli (transformiert mit
Plasmiden pJCA156 oder pJCA159) werden durch Zentrifugation geerntet
(3000 g für
5 Minuten). Das Pellet wird in 200 ml des nativen Bindungspuffers
resuspendiert (20 mM Phosphat, 500 mM NaCl, pH-Wert 7,8). Das resuspendierte
Pellet wird dann mit Ei-Lysozym bei einer Endkonzentration von 100 μg/ml für 15 Minuten
auf Eis inkubiert. Dieses Gemisch wird dann 2–3 Impulsen zu je 10 Sekunden
bei mittlerer Intensität
mit Ultraschall behandelt, während
die Suspension auf Eis gehalten wird. Das Gemisch wird dann einer
Reihe an Einfrier/Auftau-Zyklen zum Abschließen der Lyse unterzogen und
die unlöslichen
Trümmer
werden schließlich
durch Zentrifugation bei 3000 g für 15 Minuten entfernt. Das
Lysat wird durch Hindurchleiten durch einen 0.8 um Filter geklärt und auf
Eis oder bei –20°C bis zur
Reinigung gelagert.
-
Das
lösliche
rekombinante His6-Fusionsprotein, das im klaren Lysat vorhanden
ist, wird an eine 50 ml vor-äquilibrierte
ProBondTM Harzsäule Mengengebunden (Cat # R640-50
und R801-15, In Vitrogen Corp.) mit zwei 100 ml Lysat-Aliquots.
Die Säule
wird für
10 Minuten vorsichtig geschaukelt, um das Harz in einem resupendierten
Zustand beizubehalten und dem Polyhistidin-tagged Protein die vollständige Bindung
zu ermöglichen.
Das Harz setzt sich durch Schwerkraft oder durch langsame Zentrifugation
(800 g) ab und der Überstand wird
vorsichtig abgesaugt. Ein identischer Zyklus wird mit dem zweiten
Aliquot durchgeführt.
-
Waschen der Säule und Flution:
-
Vier
aufeinander folgende Schritte werden gemäß den Anweisungen des Herstellers
(Anonym XpressTM System Protein Purification – A Manual
of Methods for Purification of Polyhistidine – Containing Recombinant Proteins.
In Vitrogen Corp. Editor. Version D. 1988):
- 1.
Die Säule
wird mit 100 ml an nativem Bindungspuffer, pH-Wert 7,8 durch Resuspendieren
des Harzes gewaschen, Schütteln
für 2 Minuten
und dann Auftrennung des Harzes vom Überstand durch Schwerkraft oder Zentrifugation.
Dieses Verfahren wird 2 weitere Male wiederholt (insgesamt 3 Waschungen).
- 2. Die Säule
wird mit 100 ml des nativen Waschpuffers pH-Wert 6,0 durch Resuspendieren
des Harzes gewaschen, Schütteln
für 2 Minuten
und dann Abtrennen des Harzes vom Überstand durch Schwerkraft
oder Zentrifugation. Dieses Verfahren wird mindestens 3 weitere
Male wiederholt, bis die OD280 weniger als
0,01 ausmacht.
- 3. Die Säule
wird mit 100 ml des nativen Waschpuffers pH-Wert 5,5 durch Resuspendieren
des Harzes gewaschen, Schütteln
für 2 Minuten
und dann Auftrennen des Harzes vom Überstand durch Schwerkraft
oder Zentrifugation. Dieses Verfahren wird einmal wiederholt (insgesamt
2 Waschungen).
- 4. Die Säule
wird dann in der vertikalen Position eingespannt und die Kappe wird
vom unteren Ende abgebrochen. Das rekombinante Protein wird mit
150 ml des Elutionspuffers bei nativem pH-Wert eluiert. 10 ml Fraktionen
werden gesammelt. Die Flution wird überwacht, indem die OD280 der Fraktionen abgelesen wird.
-
Falls
nötig kann
das eluierte rekombinante Protein entweder durch Dialyse oder durch
Ausfällung
mit Ammoniumsulfat konzentriert werden.
-
Die
endgültige
Konzentration der rekombinanten Proteincharge wird gemessen, indem
die OD280 abgelesen wird.
-
Jeder
Fachmann kann die Korrektur dieses Prozesses nach oben, ohne übermäßiges Experimentieren
erzielen.
-
Beispiel 10: Extraktion und Reinigung
der C. parvum P21 und Cp15 rekombinanten nicht-Fusionsproteine
-
Die
bakteriellen Zellen von E. coli (transformiert mit den Plasmiden
pJCA157 oder pJCA160) werden in 4 Liter-Kulturen des M9 Minimalmediums
gezüchtet
(ergänzt
durch die geeigneten Aminosäuren)
(Sambrook J. et al., (Molecular Cloning: A Laborstory Manual. 2.
Auflage. Cold Spring Harbor Laborstory. Cold Spring Harbor. New
York. 1989) bei 30°C
bis die OD600 nm ungefähr 3.0 erreicht und sie wie
beschrieben in Beispiel 8 induziert werden. Die bakteriellen Zellen
werden dann aufgebrochen, indem sie bei hohem Druck durch einen
RANNTE Homogenisator Mini-Labtyp 8.30 H, mit einem maximalen Durchfluss
von 10 Litern pro Stunde und einem Arbeitsdruck zwischen 0 und 1000
bar, hindurchgeleitet werden. Das Lysat wird durch Filtration durch
einen CUNO-Filter Zeta plus, LP-Typ geklärt und dann 50-mal auf einem Ultrafilter
PALL-Filtron (Referenz OS010G01) UF 10 kDa. Das Proteinsuspensionskonzentrat
wird auf eine Größenausschluß Chromatographiesäule mit
einem hohen Sephacryl S-100-Gel mit hoher Auflösung unter einem Volumen auftragen, das
2–3% des
Säulenvolumens
entspricht aufgetragen. Die Flution wird mit einem PBS-Puffer durchgeführt. Die
gesammelten Fraktionen, die dem erwarteten Molekulargewicht für die Untereinheiten
Impfstoffproteine entsprechen, werden 10-mal auf einer Hohlfaserpatrone
A/G Technologietyp Midgee Patronenmodell UFP-10-B-MB01 konzentriert
(oder Modell UFP-10-C-MB01 oder Modell UFP-10-E-MB01). Die konzentrierten Proben
werden dann bei –70°C bis zur
Verwendung gelagert. Die spezifischen rekombinanten C. parvum-Proteine
können
dann in den geeigneten Verhältnissen
zum endgültigen
zusammengesetzten Impfstoff gemischt werden (siehe Beispiel 11).
-
Beispiel 11: Impfstoffformulierungen;
Impfung von schwangeren Kühen;
passive Immunisierung und Challenge-Experimente in neugeborenen
Kälbern
-
Das
Produkt (mit Adjuvans oder ohne) wird intramuskulär (IM),
subkutan (SK) oder intradermal (ID) verabreicht, um Serumantikörperantworten
gegen C. parvum hervorzurufen. Nach zweimaliger Verabreichung an
schwangere Tiere ruft es eins Serumantikörperreaktion hervor, welche
passiv, über
Kolostrum und Milch, auf das Neugeborene übertragen wird. Das Verabreichungsprotokoll
für schwangere
Tiere kann 2 Dosierungen umfassen, die verabreicht werden, wischen
dem Zeitpunkt als die Schwangerschaft festgestellt wurde und der Geburt
des Kalbes, wie etwa 1 Monat vor der Geburt und etwa 3 bis 5 Tage
vor der Geburt; oder 2 Monate vor der Geburt (was in Milchkühen mit
dem vorläufigen
Ende der Milchproduktion vor der Geburt des nächsten Kalbes zusammenfällt) und
eine Auffrischung vor der Geburt (z. B. irgendwann zwischen 3 Wochen
und 1 Woche vor der Geburt), abhängig
von den Haltungspraktiken (diese Pläne bevorzugen jedoch maximale
Effizienz). Gegenwärtige
Haltungspraktiken bevorzugen, dass die Produkte im letzten Trimester
verabreicht werden. Das Volumen des Produktes kann von zwischen
1 ml bis 5 ml sein, wie zum Beispiel 2 ml. Kombinationsimpfstoffe können einen
lyophilisierten und einen flüssigen
Anteil aufweisen, der vor der Injektion gemischt werden kann. Um
unter Außenbedingungen
einen maximalen Schutz zu erhalten, kann das Cryptosporidium-Antigen
als eine Komponente eines E. coli/Rota/Corona-Kombinationsimpfstoffes hinzugefügt werden.
-
Die
folgenden Untersuchungen werden durchgeführt:
-
Studie A: C. parvum verstärkt die
Pathogenität
von enterischem Virus und/oder Bakterium
-
Experimentelle
Herausforderung unter Nutzung von 3 neugeborenen Kälbern pro
Gruppe wie folgt:
- 1. Coronavirus alleine
- 2. Coronavirus und C. parvum
- 3. E. coli F41 alleine
- 4. E. coli F41 und C. parvum
- 5. C. parvum alleine
- 6. Nicht herausgeforderte Kontrollen
-
Kälber werden
innerhalb von 24 Stunden nach der Geburt über den oralen Weg herausgefordert.
Die Menge an verwendetem Herausforderungsmaterial, ist jenes, das
nötig ist,
um klinische Zeichen zu erzeugen (Depression, Durchfall, Dehydrierung)
und kann von der Art des Tieres abhängen (gnotobiotisch künstlich
aufgezogen oder herkömmliches
Kalb, das von seinem Muttertier gestillt wird). Allgemeine klinische
Zeichen (Temperatur, Verhalten, Hydration, Durchfallbewertung, usw.)
werden gesammelt. Zusätzliche
serologische und Shedding-Information wird gesammelt.
-
Ergebnis
-
Coronavirus
oder E. coli F41 monovalente experimentelle Herausforderungen erzeugen
keine klinischen Zeichen der enterischen Erkrankung in neugeborenen
Kälbern.
Zweifache Herausforderung mit Coronavirus oder E. coli F41 mit C.
parvum bei einer C. parvum Dosierung, die normalerweise keine klinische
Erkrankung verursacht, wird signifikante klinische Zeichen von enterischer
Erkrankung erzeugen.
-
Studie
B: Ein Kombo-Impfstoff (E. coli K99/F41, Rota- und Coronavirus),
der C. parvum enthält,
stellt, durch gleichzeitige Infektion von vielfachen enterischen
Viren oder Bakterien, in neugeborenen Kälbern einen verstärkten Schutz
gegen eine enterische Krankheitsursache bereit.
-
Behandlungsgruppen
von 30 schwangeren Kühen
die geimpft wurden mit:
- 1. Kombination (Rota
und Coronaviurs, E. coli K99 und F41), 8 Tiere;
- 2. Kombination plus Crypto, 8 Tiere;
- 3. Nicht geimpfte Kontrollen, 14 Tiere.
-
Experimentelle
Herausforderung wie folgt:
- 1. Vielfache Herausforderung
(Coronavirus und F41 und C. parvum auf subklinischem Niveau);
- 2. Indikatortiere
- 3. Nicht herausgefordert
-
Kälber erhalten
Kolostrum (von Hand gefüttert
oder man gestattet dem Kalb beim Muttertier zu trinken) und jene,
die herausgefordert werden, werden innerhalb von 24 Stunden nachdem
sie geboren wurden über den
oralen Weg herausgefordert. Die Menge an Herausforderungsmaterial
ist die Menge, die notwendig ist, um klinische Zeichen zu erzeugen
(z. B. wie bestimmt in Studie A, und wie in Studie A erwähnt, können sie abhängig von
der Art des verwendeten Tieres variieren (z. B. gnotobiotisch künstlich
aufgezogenes oder herkömmliches
Kalb, das von seinem Muttertier gestillt wird). Allgemeine klinische
Zeichen (Temperatur, Verhalten, Durchfallbewertung) werden gesammelt.
Zusätzliche
serologische und Shedding-Information
wird gesammelt.
-
Aufbau:
-
6
Kälber,
die von geimpften (Kombo und Kombo plus Crypto) oder von Kontrollkühen geboren
wurden, werden mit einer Herausforderung herausgefordert, die 3
Komponenten aufweist (Coronavirus und F41 plus C. parvum) und 3
Kälber
(aus nicht geimpften Kontrollkühen
verbleiben als Indikatortiere.
-
Ergebnis
-
Verwendung
eines Kombinations-Impfstoffes, der C. parvum enthält, erzeugt
einen besseren Schutz als ein Kombinations-Impfstoff alleine unter
vielfachen Herausforderungssituationen (Coronavirus und E. coli F41
mit C. parvum bei einer subklinischen Dosierung).
-
Beispiel 12: Wirkung von zweifacher Infektion
mit C. parvum und Rinder-Rotavirus
in einem experimentellen Herausforderungsmodell in neugeborenen
Kälbern
-
Diese
Studie wurde entworfen, um die Schwere der klinischen Zeichen und
der Stuhlexkretion in Kälbern
nach einer monovalenten Herausforderung mit C. parvum oder Rinder-Rotavirus
und nach einer zweifachen Herausforderung mit Rinder-Rotavirus mit
C. parvum zu vergleichen.
-
Vier
Gruppen von 6 Kälbern
werden verwendet, um ausreichend Daten zu ergeben, um im Stande
zu sein die Unterschiede in den Fällen klinischer Zeichen zwischen
den Gruppen herauszufinden.
-
Kühe werden
einzeln in Einzäunungen
oder Koppeln gehalten. Neugeborene Kälber werden von ihren Muttertieren
sobald wie möglich
nach der Geburt getrennt, untersucht, um Stuhl oder Schmutz auf
dem Kalb zu entfernen und ihre Nabelschnüre werden in ungefähr 7% Jodlösung getaucht.
Sie werden dann sofort in Sicherheitsunterkünfte gebracht und einzeln in
Soffwechselverschlägen
beherbergt. Kälber
werden innerhalb von 6 Stunden nach der Geburt herausgefordert.
-
Kälber werden
zweimal täglich
für den
gesamten Test, pro Fütterung
mit 1 bis 2 Viertelgallonen oder 10% Körpergewicht gefüttert, unter
Verwendung eines im Handel erhältlichen
Milchersatzes mit 30% Kolostrumersatz. Es wird besonders darauf
geachtet die Verabreichung von Milch innerhalb der ersten 2 Stunden
vor oder nach der Herausforderung zu vermeiden.
-
Der
Weg der natürlichen
Infektion ist oral; daher werden alle Herausforderungen unter Verwendung einer
oralen Ösophagusröhre verabreicht.
Gruppe
A: nicht-herausgeforderte Kontrollkälber.
Gruppe B: 1–3 × 105 C. parvum-Oocyten (Stamm Beltsville) verdünnt in 60
ml an im Handel erhältlichen
Antibiotika-freier Sojamilch.
Gruppe C: Gleichzeitige Inokulation
von 1–3 × 105 C. parvum-Oocyten (Stamm Beltsville), verdünnt in 60
ml im Handel erhältlichen
Antibiotika-freier Sojamilch und von 10 ml Rinder-Rotavirus-Inokulum
(Stamm IND BRV G6P5) verdünnt
in 40 ml PBS.
Gruppe D: 10 ml Stuhlfiltrat aus mit Rinderrotavirus
infizierten Kälbern
(Stamm IND BRV G6P5) verdünnt
in 40 ml PBS.
-
Stuhlproben
werden einmal am Tag aus der Sammelpfanne nach sorgfältigem Mischen
entnommen, um sicherzustellen, dass eine repräsentative Probe erhalten wird.
-
Die
Oocyten werden aus dem Kälberstuhl
durch Zentrifugation auf Sucrosekissen abgetrennt und unter Verwendung
einer Zellzählkammer
(Hämocytometer)
unter dem Mikroskop gezählt.
Für das
Rotavirus-Shedding werden die Stühle
in Puffer verdünnt
und das Rotavirusantigen wird unter Verwendung eines ELISA-Kits
von Le Centre d'Economie
Rurale (CER) 1 rue du Carmel, B6900 Marloie, Belgien, quantifiziert.
-
Die
Kälber
werden vor der Herausforderung auf klinische Zeichen untersucht
und dann zweimal täglich für 10 Tage
nach der Herausforderung. Die Beobachtungen umfassen die rektale
Temperatur, den allgemeinen Zustand, Anorexie, Durchfall, Dehydrierung
und Tod.
-
Depression,
Durchfall und Dehydrierung werden wie folgt klassifiziert: Allgemeiner Zustand:
Gut | das
Kalb ist aufgeweckt, munter und reagierend, |
Apatisch | das
Kalb ist still, munter und reagierend |
Depression | das
Kalb liegt auf der Seite, zögernd
beim Aufstehen und reagiert nur langsam |
Erschöpfung | das
Kalb ist zusammengeringelt oder erschöpft oder reagiert nicht |
Dehydrierung:
Keine | keine
Dehydrierung |
Geringfügig | bestehen
bleibende Falten der Haut, trockenes Maul und eingesunkene Augäpfel |
Schock | Schockzustand |
Durchfall:
Keiner | normaler
Stuhl |
Weich | zähflüssiger oder
schleimiger Stuhl |
Flüssig | flüssiger Stuhl |
-
Anorexie
wird basierend darauf bestimmt, ob das Kalb weniger als zwei Liter
Milch zu sich nimmt. Während
der ersten 48 Stunden des Lebens können die Kälber über ein Ösophagusrohr gefüttert werden.
-
Die
Punktezahl wird für
jedes Kalb an jedem Tag erhalten, basierend auf der Anwesenheit
von klinischen Zeichen (bewertet als 1) und der Abwesenheit (bewertet
als 0) für
jede Krankheitskategorie.
-
Die
rektale Temperatur wird in Fahrenheit gemessen. Zwei Kälber sind
in Gruppe C an den Tagen 7 und 8 gestorben, zwei in der Gruppe B
am Tag 7 und keines in Gruppe D und eines in Gruppe A am 3. Tag.
-
Die
Ergebnisse werden in den 7 bis 13 gezeigt.
-
Ein
synergistischer Effekt auf klinische Anzeichen und Mikroorganismenausscheidung
im Stuhl ist beobachtet worden wenn beide Mikroorganismen verabreicht
wurden im Vergleich zu einzelnen Verabreichungen.
-
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