Entwicklung und Charakterisierung eines kontrollierten Freisetzungssystems für die in ovo-Vakzinierung beim Huhn

Trotz intensiver Prophylaxemaßnahmen durch herkömmliche Vakzinen ist die sichere und kostengünstige Gesunderhaltung großer Tierbestände, insbesondere von Geflügelbeständen, nicht immer gewährleistet. Neuere Entwicklungen haben gezeigt, dass rekombinante Impfstoffe auf der Basis von Plasmid-DNS (pDNS), welche für Antigene von pathogenen Erregern kodiert, eine Möglichkeit darstellen, eine belastbare Immunität zu induzieren. Jedoch ist es notwendig, diese pDNS-Vakzinen parenteral zu verabreichen, was bei großen Tierbeständen nicht praktikabel ist.   Durch die Einkapselung von pDNS-Vakzinen in Mikrosphären kann jedoch die pDNS geschützt und beispielsweise eine orale Applikation ermöglicht werden. Je nach Konfektionierung der Mikrosphären kann eine protrahierte oder phasische Abgabe der pDNS erzielt werden.   Die Eignung und Verträglichkeit von Mikrosphären als kontrolliertes Freisetzungssystem für die pDNS-Vakzination beim Geflügel ist noch nicht untersucht worden. Ziel dieser Arbeit war, ein kontrolliertes Freisetzungssystem auf der Basis von Mikrosphären zur pDNS-Vakzination beim Huhn zu entwickeln. Dieses System soll insbesondere für die in ovo-Applikation, ein in der Praxis gut geeignetes Verfahren zur Impfung großer Geflügelbestände, einsetzbar sein.   Es wurden verschiedene Konfektionierungen von Mikrosphären, hergestellt nach dem Doppelemulsionsverfahren, charakterisiert.   Es wurde untersucht auf Mikrosphärengröße, um eine optimale Aufnahme durch Makrophagen zu gewährleisten; pDNS-Einkapselungskapazität; pDNS-Freisetzungsverhalten; pDNS-Integrität; Eignung zur Aufnahme durch und Stimulation von Hühnermakrophagen; in vitro-Expression des Modellantigens Chloramphenicol-acetyltransferase (CAT); in vivo-Verträglichkeit nach Applikation in ovo und nach dem Schlupf.   Verschiedene Formulierungen von poly(lactide-co-glycolide) (PLG) in Kombination mit unterschiedlichen Lösungsmitteln, oberflächenaktiven Substanzen und pDNS-stabilisierenden Maßnahmen wurden zur Optimierung der Mikrosphärenpräparationen getestet. Von den getesteten Polymeren zeigten die mit den Spezifitäten Lactel®BP-0100 und Lactel®50DG040 oder Mischungen dieser mit Resomer®RG 503H in Kombination mit den Lösungsmitteln Methylenchlorid und Ethylacetat die beste DNS-Einkapselungsrate bei optimaler Größe der Mikrosphären von 5 - 10 µm. Diese Mikrosphären wurden von Hühnermakrophagen aufgenommen, welche das Modellantigen CAT exprimiert haben.   Weiterhin waren diese Mikrosphären nicht toxisch für Hühner nach dem Schlupf und für Hühnerembryonen am 6. und 18. Tag der Bebrütung.   Somit konnte in dieser Studie gezeigt werden, dass die Mikrosphären dieser Formulierungen nicht toxisch und somit sicher für das Huhn beim Einsatz als kontrolliertes Freisetzungssystem für pDNS-Vakzinen sind. In weiterführenden Studien ist in der Zukunft auch die Antigenexpression nach in vivo-Applikation der pDNS-Vakzine zu bestätigen und die Induktion einer stabilen Immunität zu überprüfen.