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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vakzine, die Geflügel vor
Infektionen mit Infektiöser
Bursitis schützen
kann, und neue Viren, die zur Herstellung von solchen Vakzinen nützlich sind.
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Die
Infektiöse
Bursitis ist eine Infektionskrankheit, die Geflügel befallen kann und durch
das Virus der Infektiösen
Bursitis (IBDV) verursacht wird. Der Erreger der Infektiösen Bursitis
gehört
zur Familie Birnaviridae, Gattung Birnavirus, und greift hauptsächlich die
Bursa Fabricii an. Dies ruft eine Atrophie der Bursa hervor. Die Infektion
mit den im Feld auftretenden virulenten Viren führt im Allgemeinen zu einer
Verringerung des Bursagewichts auf ungefähr ein Drittel des Normalgewichts.
Dies wird normalerweise als Bursa/Körpergewichts-Quotient (BBR)
ausgedrückt.
Die Erkrankung verursacht eine Degeneration und Nekrose bei der B-Lymphozytenpopulation
der Bursa. Dies kann zur Immunsuppression führen. Der Grad der Atrophie
(und der nachfolgenden Degeneration) der Bursa hängt von der Virulenz des beteiligten
Stamms ab. Serologisch kann man das IBDV in zwei verschiedene Typen
einteilen: Typ 1 tritt in Hühnern
auf, Typ 2 dagegen in Putern. Die Vorbeugung der Infektiösen Bursitis
beruht auf Impfung. Die gegenwärtig
verwendeten Vakzinestämme
werden in hochvirulente (= intermediär plus; Beispiele: Bursine
Plus, Bursine 3), intermediär
virulente (z.B. Bursine 2, D78, LZ228TC) und stark attenuierte,
schwache (= avirulent; z.B. Bursine 1) Stämme unterteilt.
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EP 600 723 offenbart eine
Vakzine gegen Infektiöse
Bursitis, die eine wirksame Menge eines IBDV umfasst, das bei der
ECACC unter der Nummer V92052301, V92100106 und V92102209 hinterlegt
ist.
US 5192539 offenbart
eine IBD-Vakzine, die Geflügel über Auge,
Nase, Trinkwasser oder Sprühnebel
zu verabreichen ist.
US 4824668 offenbart
den IBD-Stamm VR 2161. WO 91/05569 offenbart ein Virus, das nicht
durch monoklonale Antikörper
HB 10158, die für
alle IBDV-Vakzinen gruppenneutralisierend sind, neutralisiert oder gebunden
wird und eine Infektiöse
Bursitis bei Geflügel
herbeiführen
kann. Im World's
Poultry Science Journal, Band 50, Juli 1994, S. 133 bis 166, werden
Viren der Infektiösen
Bursitis und Strategien zur Kontrolle der Erkrankung besprochen.
Das Problem für
Geflügelzüchter besteht
darin, dass bei einem Fütterungsregime,
bei dem Geflügelherden
regelmäßig geimpft
werden, die frisch geschlüpften
Küken mit
einem hohen maternalen Antikörpertiter
zur Welt kommen. Es ist bekannt, dass maternale Antikörpertiter
das Vakzinevirus stören.
Hochvirulente, intermediäre
und avirulente Stämme
durchbrechen maternale, virusneutralisierende Anitkörpergehalte
von 1:500, 1:250 bzw. unter 1:100 („Diseases of Poultry", 9. Ausgabe, Herausg.:
Calnek et al.; Iowa State University Press, 1991, S. 659). Bei Verwendung
des ELISA-Systems
zur Überwachung
maternaler Antikörper erhält man vergleichbare
Ergebnisse. Die virulenten (intermediär plus) Vakzinen durchbrechen
IDDEX-ELISA-Titer
von ungefähr
500. Bei intermediären
und schwachen Stämmen
zeigt sich, dass sie weitaus niedrigere Titer durchbrechen und eine
Seroreaktion bewirken.
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Die
Virulenz von Stämmen
wird durch die oben beschriebene Wirkung auf das Bursagewicht (BBR) oder
durch mikroskopische Veränderungen überwacht.
Die folgende Tabelle (TABELLE 1) zeigt die Wirkung der Virulenz
von Intermediär-Plus-Vakzinen (Poulvac
Bursa Plus, Delvax LZ228E) und einem virulenten Feldvirus (Isolat
D6948E) auf das Bursagewicht (ausgedrückt als BBR in Prozent im Vergleich
zum Normalgewicht).
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Der
Vergleich zeigt, dass die Intermediär-Plus-Vakzinen in gleichem
Maße wie
das virulente Feldvirus das Bursagewicht beeinträchtigen. Demzufolge müssen praktizierende
Tierärzte,
die junges Geflügel
mit hohen maternalen Antikörpertitern
impfen möchten,
auch die negativen Konsequenzen der „heißeren" Stämme (beispielsweise
schwere Schädigungen
der Luftröhre
und hohe Todesrate) in Kauf nehmen. Züchter verlieren daher Küken mit
einem Antikörpertiter
von > 1:500, wenn
intermediäre
Vakzinen verwendet werden, da dieser Titer nicht durchbrochen wird,
und bei Einsatz einer virulenten Vakzine verlieren Züchter Küken wegen
der Wirkung des Virus. Es besteht demnach Bedarf nach einer Vakzine,
die weniger virulent ist und zugleich hohe maternale Antikörpertiter
durchbrechen kann. Überraschenderweise
wurde ein IBDV mit dieser Gruppe von Eigenschaften gefunden.
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Der
neue IBDV-Stamm wird intern als Stamm 9793 angegeben, von dem am
22. Januar 1997 eine Probe in der Collection Nationale de Cultures
de Microorganismes des Institut Pasteur in Paris (Frankreich) unter
der Nr. 1-1810 hinterlegt wurde. Das hinterlegte Material 1-1810
ist als Master-Seed-Virus vorhanden. Daher ist erfindungsgemäß eine Vakzine
vorgesehen, die Geflügel
vor Infektionen mit Infektiöser
Bursitis schützen
kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Virus der Infektiösen Bursitis
ein Virus des Stamms 9793 ist, von dem eine Probe beim Institut
Pasteur in der Collection Nationale de Cultures de Microorganismes
unter der Nr. 1-1810 hinterlegt ist.
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Das
Vakzinevirus wird aus dem Seed-Virus durch eine oder mehrere Passagen
an einem geeigneten Medium hergestellt. Vorzugsweise werden alle
Vakzineviren aus einem einzigen Kultur-Viruspool – dem Master-Seed-Virus – abgeleitet.
Optional wird ein Working-Seed-Viruspool aus diesem Master-Seed
durch eine oder mehrere Passagen hergestellt; das eigentliche Vakzinevirus
wird dann auch aus diesem Working-Seed durch eine oder mehrere Passagen
hergestellt. Die Vakzine enthält
normalerweise einen Stabilisator wie beispielsweise Inositol oder
Manitol, der im Herstellungsverfahren verwendet wird. Gegebenenfalls
kann ein Verdünner
für die
Vakzine irgendeine physiologische Lösung sein.
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Geeignete
Medien für
die Passagen bei diesen jeweiligen Vermehrungsschritten vom Master-Seed-Virus
zum Vakzinevirus sind beispielsweise spezifisch pathogenfreie Eier
(SPF-Eier), spezifisch antikörpernegative
Eier (SAN-Eier), primäre
Geflügelzellen
oder eine Geflügelzelllinie.
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Die
erfindungsgemäße Vakzine
enthält
vorzugsweise Lebendviren der oben beschriebenen neuen IBDV-Klasse.
Die wirksame Dosis pro Geflügeltier
kann zwischen ungefähr
102 und ungefähr 106 EID50 und vorzugsweise zwischen ungefähr 103 und 105 EID50 variieren. Die Vakzine kann sicher einem
Eintagesküken
und in ovo verabreicht werden. Die auf Lebend-IBDV basierende erfindungsgemäße Vakzine
wird vorzugsweise in gefriergetrockneter Form versandt und vor ihrer
Verwendung in Wasser gelöst.
Die erfindungsgemäße Vakzine wird
vorzugsweise enteral verabreicht, beispielsweise oral (im Trinkwasser
oder einzeln durch Pipette), okulonasal oder durch Sprühnebel.
Der IBDV-Stamm 9793 ist durch die Fähigkeit gekennzeichnet, die
Antikörperbildung
in Vögeln
mit einem maternalen Antikörpergehalt
von ≥ 500
(gemessen durch IDDEX ELISA) zu bewirken, da er die Bursa weitaus
weniger schädigt
als „heiße" Vakzinen. Die Herbeiführung der
Antikörperbildung
in Vögeln
mit einem maternalen Antikörpergehalt
von ≥ 500
ist normalerweise nur mit den so genannten „heißen" Vakzinen und/oder virulenten Feldstämmen möglich. Diese
heißen
Vakzinen und Feldstämme
schädigen
die Bursa Fabricii schwer und verursachen eine Verminderung von
B-Lymphozyten. Der IBDV-Stamm 9793 schädigt die Bursa weitaus weniger,
was durch die gemessene Größe der Bursa
nach Infektion belegt wird.
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Bei
weiteren Aspekten der Erfindung ist demnach eine Vakzine vorgesehen,
die Geflügel
vor Infektionen mit Infektiöser
Bursitis schützen
kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakzine ein Virus der Infektiösen Bursitis
umfasst, das aus dem Stamm 9793 abgeleitet oder entwickelt ist,
von dem eine Probe beim Institut Pasteur in der Collection Nationale
de Cultures de Microorganismes unter der Nr. 1-1810 hinterlegt ist,
wobei das Virus der Infektiösen
Bursitis ferner dadurch gekennzeichnet ist, dass es bei Verabreichung
an ein Geflügel die
kombinierten Eigenschaften aufweist, eine Verringerung der Bursa-Größe, ausgedrückt als
Bursa-/Körpergewichts-Quotient, von weniger
als 55% zu bewirken und Geflügel
schützen
zu können,
das einen ELISA-Antikörpertiter
von mindestens 500 aufweist.
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Die
Erfindung wird durch die folgenden Beispiele veranschaulicht, ist
aber nicht darauf beschränkt.
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BEISPIEL 1
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Herstellung des Master-Seed-Virus
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Zwei
Fläschchen
der Muttersubstanz des Stamms 9793 wurden wieder in 2,0 ml destilliertem
Wasser suspendiert. Diese Virussuspension wurde auf 1/10 verdünnt, indem
1 ml davon in 9 ml Salzlösung
gegeben wurden. Nach dem Mischen wurde dies auf 1/30 verdünnt, indem
2 ml in 58 ml Salzlösung
gegeben wurden, um eine Suspension zu erhalten, die ungefähr 500 EID50 pro 0,1 ml enthielt. 400 Embryos von SAN-Eiern
wurden jeweils über
den Dottersackweg mit 0,1 ml der obigen Virussuspension mit einer
1-ml-Spritze geimpft, die mit einer 23-G-25-mm-Nadel versehen war.
Die Eier wurden bei 37°C
inkubiert und nach 24 Stunden geschiert. 49 Embryos waren tot und
wurden aussortiert. 48 und 72 Stunden nach der Impfung wurden die
toten Embryos (340 Eier insgesamt) aus den Eiern herausgenommen,
geköpft
und in Gruppen zu ungefähr
je 50 Embryos zusammengebracht. Jede Gruppe wurde separat mit einem
Ystral-Mischer homogenisiert, der mit einem kleinen autoklavierbaren
Schaft versehen war. Jedes Homogenat wurde durch zwei Lagen Gaze über einem
Becherglas hineingegossen, und jedes Filtrat wurde in eine separate
Duran-Flasche gefüllt.
Jeder Flasche wurde ein Volumen eines Inositol- und Manitol-haltigen
Stabilisators zugesetzt, das ungefähr einem Drittel des Filtratvolumens
entsprach. Aus jeder Flasche wurden 2 oder 3 ml für die Titration
bzw. die Sterilitätsprüfungen entnommen.
Die Flaschen und Proben wurden eingefroren und bis zur weiteren
Verarbeitung bei –70°C gelagert. Die
sterilen Flaschen wurden aufgetaut, zusammengebracht und mit einem
Magnetrührer
gründlich
gemischt. Ein Gesamtvolumen von 496 ml der Master-Seed-Suspension
wurde in Fläschchen
gefüllt
(0,5 ml pro Fläschchen),
in den Edwards-Lyomaster 4000 gestellt und gefriergetrocknet. Die
Fläschchen
wurden unter Vakuum mit Gummistopfen verschlossen und mit Aluminiumkapseln
versiegelt.
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BEISPIEL 2
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Herstellung des Working-Seed
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Ein
Fläschchen
des Master-Seed-Virus des Stamms 9793 wurde wieder in 1,0 ml destilliertem
Wasser suspendiert. Dies wurde auf 1/10 verdünnt, indem 0,2 ml davon in
1,8 ml Salzlösung
gegeben wurden. Nach dem Mischen wurde dies auf 1/200 verdünnt, indem
1 ml in 199 ml Salzlösung
gegeben wurden, um eine Suspension zu erhalten, die ungefähr 104 EID50 pro 0,1 ml
enthielt. 650 Embryos von SAN-Eiern wurden jeweils über den
Dottersackweg mit 0,1 ml der obigen Virussuspension mit einer 1-ml-Spritze
beimpft, die mit einer 23-G-25-mm-Nadel
versehen war. Die Eier wurden bei 37°C inkubiert und nach 24 und
48 Stunden geschiert. Zwölf
Embryos waren nach 24 Stunden und elf Embyros nach 48 Stunden tot.
Diese wurden alle aussortiert. 72 Stunden nach der Impfung wurden
die Embryos aus den verbleibenden Eiern herausgenommen, geköpft und
in zehn Gruppen zu ungefähr
je 60 Embryos zusammengebracht. Jede Gruppe wurde separat mit einem Ystral-Mischer
homogenisiert, der mit einem kleinen autoklavierbaren Schaft versehen
war. Jedes Homogenat wurde durch zwei Lagen Gaze über einem
Becherglas hineingegossen, und jedes Filtrat wurde in eine separate
Duran-Flasche gefüllt.
Jeder Flasche wurde ein Volumen eines Inositol- und Manitol-haltigen
Stabilisators zugesetzt, das ungefähr einem Drittel des Filtratvolumens
entsprach. Das Endvolumen in jeder Flasche betrug zwischen 50 und
60 ml. 1 ml wurde aus jeder Duran-Flasche entnommen und mit den
anderen zusammengebracht. Nach dem Mischen wurde dies in aliquoten
Teilen von 1 ml in Nunc-CryoTubes gegeben, die für die spätere Titration bei –70°C gelagert
wurden. Ein weiterer aliquoter Teil von 1 ml wurde aus jeder Duran-Flasche entnommen
und einzeln auf 5%-Blut-Agarplatten
plattiert, um die Sterilität
zu überprüfen. Die
Duran-Flaschen wurden alle bei –70°C gelagert,
bis sie benötigt
wurden. Nach 14 Tagen war auf keiner der Platten ein Wachstum zu
verzeichnen, so dass alle zehn aliquoten Teile in den Working-Seed
einbezogen wurden.
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Gefriertrocknung und Prüfungen des
Working-Seed
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Jeder
der aliquoten Teile des Working-Seed wurde aufgetaut, mit den anderen
zusammengebracht und auf einem Magnetrührer mit einem Rührstab gründlich gemischt.
420 Fläschchen
wurden jeweils mit 1 ml Virussupension befüllt. Die Fläschchen wurden in den Modulyo-Gefriertrockner
gegeben. Die Gefriertrocknung dauerte 14 Stunden, bevor die Fläschchen
versiegelt und aus dem Reinraum entfernt wurden. Die Fläschchen wurden
jeweils mit Bördelkappen
verschlossen und alle mit einem Edwards-Funkenprüfgerät auf Vakuum geprüft.
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Herstellung der Vakzine
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Das
Vakzinematerial selbst wurde nach dem oben beschriebenen Verfahren
aus dem Working-Seed hergestellt. Dem Vakzinematerial wurde ein
Stabilisator zugegeben (Inositol, Manitol).
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BEISPIEL 3
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Sicherheit der Vakzine
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Die
Sicherheit der nach BEISPIEL 1 hergestellten Vakzine wurde geprüft, nachdem
Eintagesküken
gemäß zwei nachstehend
erklärten
Verfahren geimpft wurden.
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Bursa-/Körpergewichts-Quotient
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Die
Größe der Bursa
wird nach folgender Formel als Bursa-/Körpergewichts-Quotient (BBR) ausgedrückt:
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Schädigungsscore bei der Bursa
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Die
Schädigungen
wurden durch mikroskopische Untersuchung folgendermaßen bewertet:
Nach
dem Wiegen wurden die entnommenen Bursae für die mikroskopische Untersuchung
bei PHC, Doorn, Niederlande, in 4% Formalin fixiert. Die Ergebnisse
wurden bewertet und in TABELLE 2 zusammengefasst. TABELLE
2
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Gruppen
mit jeweils 30 Vögeln
wurden durch Sprühnebel
mit der Vakzine 9793 geimpft (außer den Kontrollgruppen). 3
Wochen nach der Impfung wurde die Hälfte der Vögel jeder Gruppe getötet und
der BBR bestimmt. Die verbleibende Hälfte der Vögel jeder Gruppe wurde 3 Wochen
nach der Impfung belastet.
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Diese
Belastung wurde mit einem hochvirulenten Feldstamm (D6948E, erhalten
vom Animal Health Institute in Deventer, Niederlande) durchgeführt. 10–12 Tage
nach der Belastung wurden diese Vögel ebenfalls getötet und
der BBR bestimmt. Aus einer ausgewählten Anzahl von Gruppen vor
und nach der Belastung wurde die Bursa mikroskopisch untersucht
und der Schädigungsscore
bestimmt.
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Ergebnisse
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BBR
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Die
Ergebnisse der Bestimmungen des BBR sind in TABELLE 3 zusammengefasst.
Diese Ergebnisse zeigen, dass der BBR in Prozent verglichen mit
den Kontrollgruppen nach der Impfung im Durchschnitt ungefähr 60 beträgt. Daraus
lässt sich
schlussfolgern, dass die Schädigung
der Bursa durch das Vakzinevirus sehr gemäßigt ist. Darüber hinaus
ist klar, dass das Belastungsvirus nicht auf die Bursa geimpfter
Vögel wirkt,
wohingegen bei den Vögeln
der Kontrollgruppen eine beträchtliche
Schädigung
der Bursa auffällt.
Diese letzteren Daten von den Vögeln
der Kontrollgruppen bestätigen
die Daten, die bereits für
Feldviren und virulente Vakzinestämme vorgelegt wurden. TABELLE
3
- *ungeimpfte Kontrollgruppen
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Mikroskopische Untersuchung
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Die
mikroskopisch sichtbare Schädigung
der Bursa ist in TABELLE 4 zusammengefasst. Der Schädigungsscore
nach der Impfung ist sehr niedrig und hat ein für eine Vakzine akzeptables
Niveau, wohingegen bei ungeimpften Vögeln nach der Belastung ein
sehr hoher Score auftritt. Die Bursa geimpfter Vögel zeigte wieder keine Beeinträchtiung
durch das Belastungsvirus. TABELLE
4
- *ungeimpfte Kontrollgruppen
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BEISPIEL 4
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Seroreaktion nach der
Impfung
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Diese
Untersuchungen wurden mit den bei BEISPIEL 3 verwendeten Vögeln durchgeführt. Blutproben der
Vögel wurden
im Alter von ungefähr
5 oder 6 Tagen entnommen. 2–5
Tage später
wurden einzelne Titer nach der Formel von Kouwenhoven berechnet
(B. Kouwenhoven und J. van den Bosch, in: „Proceedings of 19th World's Poultry Congress,
1992, S. 465–468).
Die Vögel
wurden dann auf verschiedene Titergruppen verteilt und geimpft.
3 oder 4 Wochen lang wurden Blutproben entnommen, um die Serokonversion
zu untersuchen.
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Ergebnisse
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Die
Ergebnisse dieser Untersuchungen sind in TABELLE 5 zusammengefasst.
Diese Daten bestätigen die
hohe Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Vakzine. Hohe Gehalte maternaler
Antikörper
stören
die Impfung nicht. Kouwenhoven (s.o.) ergibt ELISA-Titer von ungefähr 500,
die von Intermediär-Plus-Stämmen durchbrochen
werden können.
Die erfindungsgemäße Vakzine
durchbricht ohne weiteres höhere
Gehalte maternaler Antikörper
und bewirkt die Serokonversion. TABELLE
5
- *ungeimpfte Kontrollgruppen; „n. b." bedeutet „nicht
bestimmt"
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BEISPIEL 5
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Eintagesküken wurden
Blutproben entnommen, um den Impftag mit der oben genannten Kouwenhoven-Formel
zu berechnen.
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Es
wurden zwei Versuche A und B eingerichtet, um die Wirkung des Stamms
9793 auf die Sterblichkeit festzustellen. Bei Versuch A wurden Blutproben
im Alter von 1, 14 (Tag der Impfung mit dem Stamm 9793), 21, 28
und 35 Tagen entnommen. Bei Versuch B wurden Blutproben im Alter
von 1, 11 (Tag der Impfung mit dem Stamm 9793), 21, 28 und 35 Tagen
entnommen.
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Bei
beiden Versuchen wurde eine Gruppe für IBD geimpft und die andere
Gruppe als Kontrollgruppe verwendet. Jede Gruppe bestand aus 1500
Küken.
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Alle
Küken wurden
am Impftag gegen die Newcastle-Krankheit (ND) und Infektiöse Bursitis
(IB) geimpft. Als Vakzinen wurden Poulvac NDW (Vakzine gegen Newcastle-Krankheit)
und Poulvac IB Primer (Vakzine gegen Infektiöse Bursitis, die die Stämme N120
und D274 enthält)
verwendet. Die Impfung erfolgte durch Sprühnebel mit gröberen Teilchen.
Die serologische Untersuchung erfolgte bei ND und IB durch den HI-Test und
bei IBD durch IDEXX ELISA. Schließlich wurde auch die Sterblichkeit überwacht.
Die serologischen Daten sind in den Tabellen 6A und 6B angegeben
(Versuch 97–62A
und 97–62B).
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Die
Sterblichkeit ergab sich wie folgt:
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Versuch A:
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- IBD geimpft (Gruppe 1) = 7%
- ungeimpfte Kontollgr. (Gruppe 2) = 6,4%
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Versuch B:
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- IBD geimpft (Gruppe 2) = 2,8%
- ungeimpfte Kontollgr. (Gruppe 1) = 5,1 %
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Versuch
B zeigt, dass IBD 9793 maternale Antikörper von > 500 durchbricht. In Versuch A betrugen die
maternalen Antikörper
am Tag der Impfung unter 500. Die serologischen Daten für IB und
ND zeigen, dass keine Immunsuppression durch IBD 9793 auf die humorale
Antikörperreaktion
gegen IB oder ND eintritt. Die Sterblichkeitsdaten zeigen ebenfalls,
dass die Vakzine sicher ist. TABELLE
6A: Durchschnittliche HI-Antikörpertiter
gegen NDV, IBV M41 und IBV D274 sowie durchschnittliche ELISA-Antikörpertiter
gegen IBDV
- 1statistisch signifikanter Unterschied (P ≤ 0,05) zwischen
Gruppen, wenn man die Einweg-ANOVA mit Faktorgruppe verwendet
TABELLE
6B: Durchschnittliche Antikörpertiter
gegen ND, IB M41, IB D274 und IBD - 1statistisch signifikanter
Unterschied (P ≤ 0,05)
zwischen Gruppen, wenn man die Einweg-ANOVA mit Faktorgruppe verwendet