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Dies
ist eine Teilfortführungsanmeldung
der US-Patentanmeldung SN07/634,237, eingereicht am 26. Dezember
1990, die eine Teilfortführungsanmeldung
der US-Patentanmeldung SN07/575,921, eingereicht am 31. August 1990
ist, die eine Teilfortführungsanmeldung
der US-Patentanmeldung SN07/530,669, eingereicht am 29. Mai 1990,
ist.
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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Impfstoffe, und genauer
Verfahren zur Verstärkung Zell-vermittelter
Immunantworten auf Antigene von Mycoplasma hyopneumoniae bei neugeborenen
Ferkeln.
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Hintergrund
der Erfindung
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Es
ist von Fällen
im Fachgebiet der passiven Immunisierung von Neugeborenen gegen
Infektion mit einem ausgewählten,
eine Krankheit hervorrufenden Mittel durch Verabreichung eines Impfstoffes
an ein trächtiges
Tier oder ein säugendes
Muttertier berichtet worden. Es wird angenommen, dass diese passiven
Immunantworten auf die Übertragung
von mütterlichen
IgA-Antikörpern
durch die Plazenta auf das Junge und/oder durch die intestinale
Absorption der mütterlichen
Immunglobuline, die in Kolostrum oder Milch vorhanden sind, durch
das Neugeborene zurückzuführen sind.
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Kolostrum
und Milch, die dem Neugeborenen schützende Immunfaktoren liefern,
weisen auch eine außergewöhnliche
und einzigartige Zusammensetzung von Kohlenhydraten, Fetten Aminosäuren, Mineralien,
Vitaminen, Wachstum fördernden
Faktoren wie etwa epidermaler Wachstumsfaktor, Insulin und Somatomedine wie
auch Lactoferrin, Interleukin-1 (IL-1) und vasoaktiven Peptiden
des Verdauungstraktes und einigen Neuropeptide auf.
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Nach
der Aufnahme von Kolostrum besiedelt der mütterliche Immunfaktor, besonders
Antikörper,
Antikörper
produzierende Zellen und T-Zellen, über das intestinale Schleimhautgewebe
verschiedene Lymphgewebe des Neugeborenen verteilt und bleibt während der
frühen
nachgeburtlichen Phase der Reifung seines Immunsystems dort bestehen,
bis das eigene Lymphsystem des Neugeborenen zur Antikörperproduktion
und Induktion oder Sensibilisierung von T-Zellen in der Lage ist.
Kolostrum und Milch des Menschen enthalten aktivierte und Gedächtnis-T-Lymphocyten
von bis zu 73 % der gesamten Lymphocytenpopulation. Gedächtnis-T-Lymphocyten
machen bis zu 92 % der gesamten Lymphocytenpopulation aus. Darüber hinaus
legen experimentelle Daten aus Kolostrum und Milch des Menschen
nahe, dass nahezu alle (99,8 %) T-Zellen des Helfer-Phänotypps
(CD4+) und die meisten (92%) T-Zellen des
cytotoxischen/Suppressor-Phänotyps
(CD8+) Gedächtnis-T-Zellen sind. Diese T-Lymphocyten spielen
im Zusammenwirken mit anderen Immunfaktoren eine wichtige Rolle
bei der immunologischen Entwicklung des Neugeborenen in Bezug auf
seine Fähigkeit,
auf zukünftige
Zusammentreffen mit Antigenen aus der Umgebung oder beabsichtigte
Exposition durch Impfungen zu reagieren.
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Auf
dem Fachgebiet der Immunologie ist gut belegt, dass die Exposition
von neugeborenen Tieren gegen eine Mehrheit von Antigenen aus der
Umgebung oder Impfung gewöhnlich
zur Toleranzinduktion führt,
die von verschiedenen Faktoren wie etwa dem Antigentyp, der Dosis
und der Art der Verabreichung und dem genetischen Hintergrund abhängt. Im
Gegensatz dazu würde
eine ähnliche
Exposition der ausgewachsenen Tiere unweigerlich zu einer Immunantwort
führen.
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Die
zelluläre
Basis für
dieses verschiedene Antwortverhalten von Neugeborenen und Erwachsenen
ist nicht eindeutig definiert. Dieses Phänomen kann durch zwei kritische
Faktoren, besonders den Status der mütterlichen Immunreaktivität und des
mütterlichen
Repertoirs an B- und T-Zellen und die postnatale Antigenexposition
des Neugeborenen gegen Gram-negative Mikroben (LPS), hervorgerufen
werden. Zum Beispiel erfolgt die Besiedlung des Darms unverzüglich nach
der Geburt, z.B. bei Kälbern
innerhalb von 4 Tagen und bei Schweinen innerhalb von etwa 1 Woche.
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Stoyanov,
Veterinarnomeditsinski Nauki, 13 (9), 1976, 24–27, legt die Impfung von Muttersauen
und anschließend
der Ferkel mit zwei unterschiedlichen Impfstoffen von M. hyorhimis
offen.
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Es
besteht auf dem Gebiet der Impfmedizin ein Bedarf für ein Verfahren
zur Verstärkung
von Immunität,
besonders der nicht-Antikörper
vermittelten Immunität
(oder Zell vermittelten Immunität)
bei Neugeborenen, denen die vollständig entwickelten Immunsysteme
fehlen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung liefert ein Verfahren zur Verstärkung von
Zell vermittelter Immunantworten von neugeborenen Tieren, besonders
Schweinen, auf ein Antigen oder ein immunogenes Agens von M. hyopneumoniae.
Dieses Verfahren beinhaltet Impfung von trächtigen Tieren mit einem Impfstoff,
der das ausgewählte
immunogene Agens enthält,
und die anschließende
Verabreichung eines Impfstoffes, der das gleiche Antigen enthält, an die
entsprechenden Neugeborenen.
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Andere
Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der nachfolgenden
genauen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen hiervon genauer
beschrieben.
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Genaue Beschreibung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung liefert ein Verfahren zur Verstärkung von
Zell vermittelten Immunantworten bei neugeborenen Tieren, besonders
Schweinen, auf ein Immunogen oder Antigen von Mycoplasma hyopneumoniae.
Dieses Verfahren beinhaltet die Verabreichung einer Impfstoffzusammenstellung,
die ein ausgewähltes
immunogenes Agens von Myoplasma enthält, an eine trächtige Sau
und die nachfolgende Verabreichung einer geeigneten Dosis der Impfstoffzusammenstellung,
die das gleiche Imunogen enthält,
an das (die) neugeborene(n) Ferkel, um eine Zell vermittelte Immunantwort
auf dieses Immunogen im Ferkel zu erhalten.
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Dieses
Verfahren ruft eine verstärkte
Zell-vermittelte Immunantwort (CMI) in den gesäugten und geimpften Neugeborenen
auf das spezifische Immunogen bei der zweiten Präsentierung des Immunogens durch mindestens
eine direkte Impfung des Ferkels hervor. Zusätzlich erlaubt das Verfahren
der Erfindung für
den Fall, dass ein Neugeborenes einen Immundefekt aufweist, besonders
durch mehr als eine Impfung der gesäugten Ferkel, die Rekonstitution
des mütterlichen
Immunrepertoires im Neugeborenen.
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Die
hierin verwendeten Ausdrücke
Immunogen von Mycoplasma hyopneumoniae, immunogenes Agens oder Antigen
können
sich auf ein vollständiges,
bevorzugt inaktiviertes Pathogen von Mycoplasma hyopneumoniae beziehen.
Diese Ausdrücke
umschließen
auch ein pathogenes Protein, das in Rohform und/oder hiervon gereinigt
isoliert wurde, oder ein synthetisches Protein, ebenso wie einige
Teilstücke
des synthetischen, gereinigten oder isolierten pathogenen Proteins,
das antigene Eigenschaften aufweist. Es ist möglich, dass das Antigen auch
ein biologisches Material des genannten Pathogens, das kein Protein
ist, einschließt.
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Mit „verstärkter CMI-Antwort" wird eine CMI-Antwort
im Ferkel benannt, die die Produktion von T-Zellen umfasst, die
gegen das infektiöse
Agens, das das Antigen trägt,
schützen,
deren Antwort stärker
ist als jene, die in trächtigen
Sauen, induziert durch Verabreichung des Impfstoffes, beobachtet
wird, oder die beobachtet wird, wenn der Impfstoff lediglich direkt
dem Ferkel verabreicht wird, oder die bei nicht geimpften Ferkeln beobachtet
wird, die von geimpften Sauen geboren werden. Der Ausdruck „Neugeborenes" bezieht sich auf ein
kürzlich
geborenes Tier mit einem Alter von weniger als etwa 10 Wochen. In
dem Verfahren dieser Erfindung wurde das Neugeborene bevorzugt nach
der Geburt mit mütterlichem
Kolostrum gesäugt.
Bevorzugt wurde das Neugeborene innerhalb der ersten 48 Stunden
nach der Geburt mit mütterlichem
Kolostrum gesäugt.
Die hierin verwendeten Ausdrücke „wirksame
Menge" oder „wirksame
immunogene Menge" bezeichnen
die Menge an Antigen, die in der Lage ist, in dem geimpften Tier
eine schützende
Zell-vermittelte Immunantwort und gegebenenfalls eine schützende Antikörper-Antwort
zu induzieren. Alternativ kann die wirksame Menge als jene definiert
sein, die notwendig ist, um die Schwere jeder einzelnen der Krankheitserscheinungen, die
mit Infektion mit M. hyopneumoniae einhergehen, für einen
gewissen Zeitraum zu vermeiden oder zu mindern.
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Auf
diese Weise liefert die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur
Verstärkung
von Zellvermittelten Immunantworten von Ferkeln auf ein ausgewähltes infektiöses Agens,
M. hyopneumoniae. Das Verfahren beinhaltet die Verabreichung eines
Impfstoffes, der eine wirksame Menge eines Antigens oder Immunogens
des infektiösen
Agens enthält,
an eine Sau vor der Geburt ihrer Ferkel. Nach dem Verfahren dieser
Erfindung kann dieser Impfstoff der Sau vor der Zeugung ("breeding") verabreicht werden.
Der Impfstoff wird jedoch bevorzugt einer trächtigen Sau zwischen etwa 6
Wochen und 2 Wochen vor dem Werfen, d.h. vor der Entbindung, verabreicht.
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Nach
der Geburt werden die Ferkel mit Milch und Kolostrum der geimpften
Mutter gesäugt,
bevorzugt innerhalb der ersten 48 Stunden nach der Geburt. Bevorzugt
werden die Ferkel über
einen längern
Zeitraum von der Mutter gesäugt.
Das (die) Ferkel erhält
(erhalten) dann eine erste Impfung, d.h. eine geeignete erste Dosis
der selben Impfstoffzusammenstellung, die der Mutter verabreicht
worden war. Diese erste Impfung wird den Ferkeln zwischen 3 Tagen
und 3 Wochen nach der Geburt verabreicht. Bevorzugt wird den Ferkeln
die erste Impfung eine Woche nach der Geburt verabreicht.
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Wenn
es erwünscht
ist, kann der Impfstoff gegebenenfalls einem Ferkel ein zweites
Mal, d.h. eine zweite Impfung, etwa zwei Wochen nach der ersten
Impfung verabreicht werden. Die zweite Impfung kann erwünscht sein,
wenn sich herausstellt, dass das Ferkel einen Immundefekt aufweist
oder wenn es ungenügend mit
mütterlichem
Kolostrum gesäugt
wurde.
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Die
immunregulatorische Wirkung, die durch das Verfahren der vorliegenden
Erfindung erzielt wird, wird sogar erreicht, wenn die Ferkel nach
48 Stunden entwöhnt
werden. In den nachstehend beschriebenen Untersuchungen waren die
spezifischen proliferativen Antworten der T-Lymphocyten, das heißt, die
Zell vermittelte Immunantwort, von Ferkeln, die von Sauen geboren
und gesäugt
wurden, die mit dem Impfstoff gegen Mycoplasma hyopneumoniae geimpft
worden waren, nach der ersten Impfung der Ferkel zehn- bis zwanzigfach
höher als
die Antworten der T-Lymphocyten von Ferkeln nach der ersten Impfung
dieser Ferkel, die von nicht geimpften Sauen geboren und gesäugt worden
waren.
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Die
Erfinder, die nicht wünschen,
auf die Theorie des Mechanismus, auf dem dieses Verfahren beruht, festgelegt
zu werden, gehen zur Zeit davon aus, dass das Kolostrum der zuvor
geimpften Sauen spezifische B-Zellen und T-Zellen enthält, die
Antikörper
gegen das Antigen tragen, die interne Abbilder darstellen. Die Lymphorgane
von Ferkeln, die mindestens innerhalb der ersten 48 Stunden nach
der Geburt mit diesem Kolostrum gesäugt wurden, werden mit diesen
mütterlichen
B- und T-Zellen besiedelt.
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Solche
Lymphocyten nisten sich im Lymphgewebe des Ferkels ein und vermehren
sich und bestimmen nachfolgend die Immunreaktivität des Ferkels
auf das Antigen des Impfstoffes. Bei der Exposition gegen den Impfstoff
nach der Geburt, d.h. bei der ersten Impfung, erreicht das Immunsystem
des Ferkels eine verstärkte
Zell-vermittelte Immunantwort auf das Immunogen im Impfstoff.
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Im
Verlauf einer gegebenen Immunantwort bilden sich Idiotypen (Id oder
Ab-1) genannte Antikörper auf
ein gegebenes Antigen, die mehrere durch die Wechselwirkungen oder
Faltung der hypervariablen Ketten von Ab-1 gebildete immunogene
Determinanten aufweisen, in diesem Fall auf das Antigen von M. hyopneumoniae.
Eine zweite Generation von Immunantworten, d.h. die Generation der
Antikörper
auf die immunogenen Determinanten von Ab-1, tritt ebenfalls als
ein Teil des normalen immunregulatorischen Kreislaufs während der
normalen Immunreaktion auf. Die Antikörper, die auf die Id-Determinanten von
Ab-1 während
des Verlaufs einer Immunreaktion auf ein gegebenes Antigen gebildet
werden, werden anti-Idiotypen (anti-Id oder Ab-2) genannt. Mehrere
Sätze der
Ab-2-Antikörper
wie etwa Ab-2β,
Ab-2τ und
Ab-2α können gegen
unterschiedliche idiotypische Determinanten von Ab-1 gebildet werden.
Einige der Ab-2, besonders Ab-2β,
gebildet gegen Id, der innerhalb der Antigen-Bindungsstelle der
Ab-1-Antikörper
liegt, können
eine strukturelle Konformität
zu dem vom Ab-1 erkannten Antigen aufweisen. Diese Ab-2-Antikörper können durch
ihre Konformation ein Spiegelbild oder Ersatz-Antigen für das Immunsystem
des Wirts darstellen, selbst wenn sie chemisch gesehen Proteine
und keine Lipopolysaccharide (LPS) oder LPS-ähnliche Antigene sind. Dies
bildet die Basis der idiotypischen Mimikry oder internen Abbildung
eines gegebenen Antigens und liefert eine logische Erweiterung der
Immunnetzwerk-Theorie von Jerne, (Ann. Immunol., 125 (c): 373 (1974)).
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Dieses
System beinhaltet eine mögliche
Anwendung zur Modulierung von Immunantworten und kann bei der Modulation
der Immunreaktivität
bei Neugeborenen nützlich
sein. Die Immunisierung von trächtigen Tieren
induziert eine B-Zell-Antwort, z.B. Immunglobulin Ab-1, und eine T-Zell-Antwort
wie etwa T-Helfer Zellen, die durch Spezifität für ein gegebenes Antigen gekennzeichnet
sind. Untersuchungen im murinen System legen nahe, dass Lyb5-B-Lymphocyten und Lyb5-ähnliche
B-Lymphocyten, selbst wenn sie zu Toleranzinduktion durch LPS-ähnliche
Antigene neigen, sehr wirksam für
eine positive und produktive Immunantwort durch Spiegelbild-Ersatz-Antigene
wie etwa jene, die durch anti-idiotypische (anti-Id) Antikörper repräsentiert
werden, stimuliert werden können.
Zusätzlich
konnte gezeigt werden, dass anti-Id die Entwicklung des Lyb5+ -B-Untersatzes von Lymphocyten verstärkt. Daher
erfolgt das höchst
praktische natürliche
Verfahren, mit dem (1) Toleranz von Lyb5– -B-Lymphoczyten
und Lyb5–-ähnlichen
B-Lymphocyten verhindert werden kann und (2) die Entwicklung von
Lyb5+ -B-Lymphocyten im Neugeborenen verstärkt werden
kann, über
den Weg der Impfung der Mutter und Sensibilisierung des Lyb5–-Untersatzes
der B-Zellen mit
anti-Id. Auf diese Weise werden die Lymphorgane des Neugeborenen über die
Aufnahme von Kolostrum mit diesen Zellen besiedelt, bevor das Neugeborene
Antigenen aus der Umgebung ausgesetzt wird.
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Wie
hierin beispielhaft dargestellt, induziert Immunisierung von trächtigen
Sauen (oder Sauen vor der Zeugung) mit einem gegebenen Antigen eines
ausgewählten
infektiösen
Agens, z.B. M. hyopneumoniae, Ab-1-Antikörper, die spezifisch für die Epitope
dieses Pathogens sind. Ab-2-Antikörper werden gleichfalls gegen
Id von Ab-1 gebildet. Einige dieser Ab-2 oder anti-Id tragen strukturelle
Konformität
mit den Antigenen von Mycoplasma oder ein bestimmtes Epitop dieses
Antigens. Sowohl die mütterlichen
Antikörper
Ab-1 als auch Ab-2 werden durch Antikörper produzierende Lymphocyten
(B-Lymphocyten) während
der Aufnahme von Kolostrum in den ersten wenigen Stunden nach der
Geburt auf das Neugeborene übertragen.
Kolostrum der Sau enthält
30% Lymphocyten Gew./Vol. in den ersten 16 Stunden nach der Abnabelung.
B- und T-Lymphocyten, die durch die Schleimhaut des Verdauungstraktes
in den ersten wenigen Stunden im Leben des Neugeborenen absorbiert
werden, bestimmen den Grundstock des zukünftigen T- und B-Zellrepertoires
in zahlreichen Lymphorganen.
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Dieser
Prozess wird durch mehrere Faktoren kontrolliert, einschließlich der
Spezifität
des Lymphocytenrepertoires des Kolostrums (das die Immunreaktivität und das
Repertoire der Mutter widerspiegelt), Unreife des eigenen B-Zellrepertoires
des Neugeborenen und Exposition des Neugeborenen gegen Antigene
der Umgebung oder ausgewählter
Impfstoffe.
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Impfstoffzusammensetzungen,
die für
das Verfahren der Erfindung nützlich
sind, können
als Arzneimittel hergestellt werden, die eine wirksame immunogene
Menge des ausgewählten
Immunogens, z.B. das nachstehend beschriebene, inaktivierte M. hyopneumoniae-Virus,
als einen aktiven Inhaltstoff in einem nicht toxischen und sterilen
pharmazeutisch verträglichen
Trägerstoff
enthalten. Solch ein verträglicher
Trägerstoff kann
von Fachleuten auf dem Gebiet leicht ausgewählt werden und ist bevorzugt
ein wässriger
Trägerstoff. Eine
Reihe von wässrigen
Trägerstoffen
können
verwendet werden, z.B. Wasser, gepuffertes Wasser, 0,4%ige Kochsalzlösung, 0,3%
Glycerin und dergleichen. Diese Lösungen sind steril und allgemein
frei von Partikeln. Diese Lösungen
können
durch herkömmliche,
gut bekannte Sterilisationsverfahren sterilisiert werden.
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Eine
solche Impfstoffzusammensetzung, die für dieses Verfahren nützlich ist,
kann den vorstehend beschriebenen inaktivierten Impfstoffbestandteil
oder andere Mycoplasma-Immunogene
der selben Mycoplasma-Arten enthalten. Noch andere, für die Verabreichung
an Schweine geeignete Antigene, die nicht von Mycoplasma stammen,
können
in die Impfstoffzubereitung, die nach diesem Verfahren verabreicht
wird, eingeschlossen sein.
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Diese
Antigene können
bei Bedarf möglichen
mit pharmazeutisch verträglichen,
unterstützenden
Substanzen wie etwa pH-Wert einstellenden und puffernden Agenzien,
Konservierungsmitteln, Emulgatoren und dergleichen gemischt sein,
um geeignete physiologische Bedingungen zu erreichen. Alternativ
oder zusätzlich kann
das inaktivierte M. hyopneumoniae mit einem herkömmlichen Adjuvans, z.B. Amphigen,
Mineralöl
und Lecithin, Aluminiumhydroxid, Muramyldipeptid und Saponinen wie
etwa QuilA, gemischt oder an dieses adsorbiert sein.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der Impfstoffzusammensetzung, die nach dem Verfahren der Erfindung
verabreicht werden kann, enthält
eine wässrige
Suspension oder Lösung,
die den inaktivierten Stamm P-5722-3 von M. hyopneumoniae enthält. M. hyopneumoniae-Stamm P-5722-3 wurde
bei der American Type Culture Collection, 12301 Parklawn Dr., Rockville,
MD, unter der Zugangs-Nr. 55052 hinterlegt.
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Der
Impfstoff, der diesen Stamm enthält,
kann unter dem Handelsnamen RespiSure [SmithKline Beecham] käuflich erworben
werden und ist Gegenstand der laufenden US-Patentanmeldung Ser.Nr. 07/634,237, hinterlegt
am 26. Dez. 1990, und der entsprechenden veröffentlichten Internationalen
Patentanmeldung PCT/US91/03689, die hierin durch Referenz eingeschlossen
sind. Der Impfstoffstamm liegt bevorzugt im physiologischen pH-Wertbereich gepuffert
in einer zur Injektion bereiten Form vor.
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Für die Zwecke
dieser Erfindung beträgt
eine wünschenswerte
immunogene Menge des inaktivierten M. hyopneumoniae-Virus zur Impfung
der Sau oder des Neugeborenen zwischen 5 × 108 CCU
und 5 × 109 CCU, wenn es als der alleinige aktive Inhaltstoff
in einer Impfstoffzusammensetzung verabreicht wird. In einer Impfstoffzusammensetzung,
die zusätzliche
antigene Bestandteile enthält,
kann die gleiche immunogene Menge oder eine verminderte Menge von
M. hyopneumoniae eingesetzt werden. Zur Verwendung in dem Verfahren
dieser Erfindung ist es bevorzugt, dass die Impfstoffzusammensetzung
in Form von bevorzugt etwa 2 ml enthaltenden Einheitsdosierungen
vorliegt, wobei jede Dosis den gewünschten Titer enthält.
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Andere
geeignete, therapeutisch wirksame Dosen können, basierend auf den vorstehend
genannten immunogenen Mengen, den behandelten Zuständen und
den physiologischen Merkmalen des Tiers von Fachleuten auf diesem
Gebiet leicht bestimmt werden. Bei Anwesenheit von zusätzlichen
aktiven Agenzien können diese
Einheitsdosierungen von Fachleuten leicht angepasst werden.
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Nach
dem Verfahren dieser Erfindung beinhaltet ein wünschenswertes Dosierungsschema
die Verabreichung von einer oder zwei Dosen der gewünschten
Impfstoffzusammensetzung an die Sau, entweder wenn sie trächtig ist
oder vor der Zeugung, wobei es wünschenswert
ist, dass der antigene Gehalt jeder einzelnen Fraktion wie vorstehend
beschrieben ist, und die Verabreichung von mindestens einer Dosis
an das Neugeborene, um die verstärkte
CMI-Antwort dieses
Verfahrens zu erhalten. Wenn zwei oder mehr Dosen an das trächtige Tier
verabreicht werden, werden die Dosen bevorzugt mit einem Abstand
von mindestens zwei Wochen verabreicht. Im Fall des M. hyopneumoniae-Impfstoffs
dieser Erfindung werden zur ersten Immunisierung des trächtigen
Schweins zwei Dosen in einem Abstand von etwa vier Wochen empfohlen,
wobei die letzte Dosis zwei Wochen vor dem Werfen verabreicht wird.
Eine Auffrischungsdosis vor jedem weiteren Werfen ist zu empfehlen,
wenn das Intervall zwischen den Impfungen mehr als sechs Monate
beträgt.
Nach der Geburt der Neugeborenen sollte die erste Immunisierung
mit einem Alter von zwischen etwa 3 Tagen und 3 Wochen begonnen werden,
bevorzugt im Alter von einer Woche.
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Die
Art der Verabreichung der Impfstoffe der Erfindung kann über jeden
geeigneten Weg erfolgen, der den Impfstoff in den Wirt überträgt. Der
Impfstoff wird jedoch bevorzugt über
intramuskuläre
Injektion verabreicht. Falls erwünscht
können
andere Verabreichungsarten wie etwa subkutane, intradermale oder
intravenöse
Verabreichung ebenfalls angewendet werden.
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Das
nachstehende Beispiel dient lediglich der Veranschaulichung und
soll nicht eingrenzend sein.
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Beispiel 1: Impfstoffprüfung
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Acht
trächtige
Sauen der weißen
Landrasse wurden intramuskulär
in einem Zeitraum, der auf zwischen etwa zwei bis 6 Wochen vor dem
Werfen geschätzt
wurde, mit der RespiSure-Impfstoffzusammensetzung
[SmithKline Beecham] mit einer 2 ml-Dosis geimpft. Als Kontrollgruppe
wurden acht Sauen verwendet, deren Tiere niemals gegen M. hyopneumoniae
geimpft worden waren. Neugeborenen Ferkeln in einem Alter zwischen
einer und drei Wochen, die gesäugt
wurden oder von der Mutter über
mindestens 48 Stunden nach der Geburt gesäugt worden waren, sowohl der
geimpften als auch der Kontrollgruppe wurde dann eine erste Impfung
intramuskulär
in der selben Dosis mit der selben Impfstoffzusammensetzung verabreicht.
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Durchflußcytometrie
wurde nach den Anweisungen des Herstellers [FACSTARPLUS (Becton
Dickinson, San Jose, CA)] durchgeführt. Das Durchflußcytometer,
ausgestattet mit einem einzelnen Argonionen-Laser, wurde zur phänotypischen
Analyse von Lymphocyten verwendet, die von den Ferkeln zu unterschiedlichen Zeitabschnitten
nach der Impfung gewonnen wurden. Phänotypische Analysen von Lymphzellen
mittels Durchflußcytometrie
unter Verwendung von monoclonalen Antikörpern, die spezifisch für Anhäufungen
von Differenzierungs (CD)-Markern wie etwa CD4 und CD8 sind, wurden
verwendet, um die Wirkungen der Impfungen auf die Ferkel im Alter
von einer Woche zu untersuchen und um die Sensibilisierung von T-Zellen
des CD4- und CD8-Phänotyps
zu untersuchen. Murine monoclonale Antikörper, anti-CD4 und anti-CD8,
die spezifisch für
T-Zell-Marker des Schweins waren, wurden von der ATCC bezogen. Anti-CD2
wurde von Dr. Joan Lunney [USDA Beltsville] bezogen.
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Die
nachfolgende Tabelle I fasst die Wirkungen der ersten Impfung auf
die T-Zell-Profile in peripheren Blutlymphocyten von Ferkeln zusammen.
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Die
in dieser Untersuchung verwendeten Mycoplasma-Antigene wurden aus
dem Impfstoffstamm von Mycoplasma hergestellt, wie in PCT/US91/03689
beschrieben wurde, das durch Bezugnahme hierin eingeschlossen ist.
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Die
Lymphgewebe der Ferkel wurden aseptisch bei der Autopsie entfernt.
Einzelzellpräparate
wurden in Zellkulturmedien RPMI 1640 angefertigt, die 10% fötales Kälberserum
und Penstrep [Gibco] enthielten. Die Zellen wurden auf Platten mit
96 Vertiefungen aufgebracht und mit oder ohne Antigen und mit oder
ohne Mitogene wie etwa Concavalin A (ConA) oder T-Zell-Mitogene
und Lipopolysaccharide (LPS) oder B-Zell-Mitogene inkubiert. Nach
72 bis 96 Stunden wurden die Zellen mit 3H-Thymidin
markiert und weiter für
18 bis 24 Stunden inkubiert. Die Zellen wurden auf Filterpapier
geerntet, und die Aufnahme von Thymidin wurde mit einem Beta-Zähler (Szintillationszähler; CpM)
gemessen. Der Grad der Zellproliferation ist als Zählimpulse ("counts") pro Minute ausgedrückt.
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Zwei
Wochen nach einer einzelnen Impfung wiesen die T-Lymphocyten der
Milz (mittlere CpM 31 × 10–3),
die peripheren und bronchialen Lymphknoten (mittlere CpM 8,6 × 10–3)
und das periphere Blut (mittlere CpM 21 × 10–3)
der Ferkel sehr hohe proliferative Reaktionen auf Mycoplasma-Antigene
auf.
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Die
nachstehenden Abschnitte zeigen die beobachteten Reaktionen in bronchialen
Lymphknoten, (BLN), peripheren Lymphknoten (PLN), Milz und peripheren
Blut-Lymphocyten
(PBLs) nach der ersten und zweiten Immunisierung und nachfolgender
Challenge.
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A.
Unterschiede bei proliferativen Reaktionen in vitro der Lymphzellen
von Ferkeln, die von geimpften oder nicht geimpften Sauen geboren
und gesäugt
worden waren: 14 Tage nach der ersten oder primären Impfung mit Respisure im
Alter von einer Woche.
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B.
Unterschiede bei proliferativen Reaktionen in vitro der Lymphzellen
von Ferkeln, die von geimpften oder nicht geimpften Sauen geboren
und gesäugt
worden waren: 7 Tage nach der zweiten oder sekundären Impfung
mit Respisure im Alter von drei Wochen.
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Der
hohe Grad der Reaktivität
der T-Lymphocyten auf die Antigene des Impfstoffes hängt mit
der Anwesenheit von verschiedenen Mycoplasma-spezifischen immunkompetenten
T-Zellen, besonders T-Helferzellen, in den Lymphorganen von Ferkeln
zusammen, die von geimpften Sauen geboren und gesäugt worden
waren. T-Zell-Reaktionen nach der ersten Impfung bei Ferkeln, die
von geimpften Sauen geboren worden waren, waren mit den Reaktionen
vergleichbar, die typischerweise von einer zweiten Impfung in einem
Ferkel erwartet werden. Dieser Befund legt die Anwesenheit von T-Helferzellen
mit der Vergangenheit einer früheren
Exposition gegenüber
Mycoplasma-Antigenen oder Antigen-ähnlichen Molekülen nahe.
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C.
Unterschiede bei proliferativen Reaktionen in vitro der Lymphzellen
von Ferkeln, die von geimpften oder nicht geimpften Sauen geboren
und gesäugt
worden waren: 10 Tage nach der zweiten oder sekundären Impfung
mit Respisure im Alter von drei Wochen.
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Die
Reaktivität
der Lymphzellen von geimpften Schweinen aus geimpften Sauen wurde
7 und 10 Tage nach der sekundären
Impfung, wie vorstehend beschrieben, untersucht. Nur marginale Erhöhungen wurden beobachtet,
was nahe legt, dass eine sekundäre
Impfung von besonderem Nutzen für
Ferkel ist, die unter Feldbedingungen keine geeigneten Mengen an
Immun-Kolostrum/Milch aufnehmen können. Während diese Kolostrum limitierten
Schweine eine geringere Reaktion auf die erste Impfung zeigen können, würden sie
in der Lage sein, eine schützende
CMI-Antwort auf eine zweite Impfung aufzubauen.
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D.
Unterschiede bei proliferativen Reaktionen in vitro der Lymphzellen
von Ferkeln, die von geimpften oder nicht geimpften Sauen geboren
und gesäugt
worden waren: 4 Tage nach der Challengeinfektion mit 2 ml virulentem
M. hyopneumoniae, 10 Tage nach der sekundären Impfung mit Respisure bei
einem Alter von drei Wochen intranasal verabreicht.
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E.
Unterschiede bei proliferativen Reaktionen in vitro der Lymphzellen
von Ferkeln, die von geimpften oder nicht geimpften Sauen geboren
und gesäugt
worden waren: 7 Tage nach der Challenge-Infektion mit virulentem
M. hyopneumoniae, 10 Tage nach der sekundären Impfung mit Respisure bei
einem Alter von drei Wochen verabreicht.
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F.
Unterschiede bei proliferativen Reaktionen in vitro der Lymphzellen
von Ferkeln, die von geimpften oder nicht geimpften Sauen geboren
und gesäugt
worden waren: 11 Tage nach der Challenge-Infektion mit virulentem
M. hyopneumoniae, 10 Tage nach der sekundären Impfung mit Respisure bei
einem Alter von drei Wochen verabreicht.
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Während bemerkenswerte
Erhöhungen
der CMI-Antworten in den Lymphzellen der bronchialen Lymphknoten
(BLN) 4 und 7 Tage nach der Challenge mit virulentem M. hyopneumoniae
beobachtet wurde, wurden CMI-Antworten von Lymphocyten von Milz,
PBLs und BLN so herabreguliert, dass sehr geringe Antworten an den
Tagen 4 und 7 nach der Infektion beobachtet wurden. Eine Erhöhung der
CMI-Antworten in diesen Bereichen wurde an Tag 11 nach der Challenge
unter Verwendung herkömmlicher
Techniken beobachtet. Zu diesem Zeitpunkt wiesen jedoch auch BLN-Lymphocyten
von Placebo-Tieren, die in einer ähnlichen Weise durch Challenge
infiziert worden waren, hohe CMI-Antworten auf.
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Obgleich
das hierin angeführte
Beispiel dieses Verfahren mit einem bestimmten, an Schweine verabreichten
M. hyopneumoniae-Impfstoff zeigt, ist diese Erfindung nicht hierauf
begrenzt. Die Impfstoffzusammensetzung kann andere Mycoplasma-Antigene
enthalten und andere Arten von Mycoplasma-Antigenen. Zusätzlich kann
die Impfstoffzusammensetzung Kombinationen von Mycoplasma-Antigenen
enthalten, einschließlich von
Antigenen der selben Art oder unterschiedlicher Arten von Mycoplasma.
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Es
wird erwartet, dass dieses Verfahren der Erfindung verwendet werden
kann, um die CMI-Antworten von
Neugeborenen auf andere Impfproteine, die von pathogenen Mikroorganismen
oder Viren stammen, zu erhöhen,
wie etwa dem infektiösen
Peritonitis-Virus der Katze, dem Immunschwäche-Virus der Katze, dem Rotavirus
des Rindes, dem Parvovirus des Hundes, Borrelia und P. haemolytica
des Rindes. Es wird erwartet, dass es von besonderem Nutzen für jede Tierart
ist, besonders für
Säuger,
einschließlich
für Menschen,
Katzen, Hunde und Rinder und für
Vogelarten, besonders Geflügel,
einschließlich
Hühner
und Truthähne.