Neues Grippeüberwachungsverfahren ohne Tierversuche

Validierungsvorhaben FluType erhält den Berliner Tierschutzpreis 2017

Kranke Frau im Bett
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Influenzaviren verursachen jährlich wiederkehrende Grippewellen und in größeren Zeitabständen schwerwiegende Pandemien. Der einzig wirksame kosteneffektive Schutz vor einer Grippeerkrankung ist die Impfung. Da das Virus sich sehr schnell verändert (mutiert) treten immer wieder neue Varianten, sogenannte Subtypen, auf, gegen die mittels Impfung neu immunisiert werden muss. Für eine korrekte Impfempfehlung müssen die zirkulierenden Influenzastämme zeitnah und exakt erfasst werden. In der Grippesaison 2014/15 wurde beispielsweise aufgrund des großen zeitlichen Abstandes zwischen Festlegung der Impfstämme und Ausbruch der Grippewelle eine falsche Impfempfehlung gegeben. Aufgrund derartiger immer wiederkehrender Vorfälle besteht ein großer Bedarf an einer Beschleunigung der Prozesskette vom Identifizieren der richtigen Impfstämme bis zur Verabreichung der Impfung beim Patienten.

Aufwendige Analysen

Das Monitoring der auftretenden Subtypen als Teil dieser Prozesskette wird von nationalen Referenzlaboren im Rahmen des globalen Influenza-Überwachungsnetzwerkes der WHO durchgeführt. Dazu werden jedes Jahr Tausende von Viren aus Patienten¬proben isoliert und analysiert. Für die Durchführung der Analysen  ist man derzeit auf  aufwendige und zeitintensive Tierversuche an Frettchen angewiesen, da diese für die Bestimmung der Antigenprofile von zirkulierenden Virusstämmen erforderlich sind. Die aktuelle Testmethode ist darüber hinaus schlecht standardisier- und reproduzierbar, was die Aussagekraft der Ergebnisse einschränkt.

Neues Verfahren zur Subtypisierung

Das VIP+-Vorhaben FluType hat sich zum Ziel gesetzt, die bestehende Situation zu verbessern. So soll innerhalb des Projektes ein neues Verfahren zur Influenzavirus-Subtypisierung aus entsprechenden Virusproben validiert werden. Die Grundlagen dafür stammen aus dem BMBF geförderten, interdisziplinären Projekt „Impulszentrum für integrierte Bioanalyse - das Taschentuchlabor“, dessen Teilziel die Identifizierung neuer kleiner Eiweißmoleküle war, welche den Nachweis von Influenzaviren ermöglichen.

Es wurde als Proof-of-Principle gezeigt, dass ein Set dieser Peptide durch unterschiedliche Wechselwirkungen mit den Influenzaviren-Subtypen in der Lage ist, zwischen den einzelnen Subtypen des Influenzavirus zu differenzieren. Somit können die Viren anhand der sich bildenden Muster unterschieden werden, wodurch der Prozess stark vereinfacht und beschleunigt werden kann. Das führt schließlich zu einer besseren Empfehlungsgrundlage hinsichtlich der Impfstoffzusammensetzung und damit zu einem effektiveren Schutz der Bevölkerung. Es ist zudem ein entscheidender Aspekt, dass bei Substitution der bestehenden Analyseverfahren durch das neue Verfahren auf mehrere Tausend Tierversuche jährlich verzichtet werden kann.

Messung an Referenzinstituten

Innerhalb des Validierungsvorhabens sollen die Ergebnisse der Findungsphase zum Subtypisierungs-Verfahren auf Formate übertragen werden, die auch die Messung an Referenzinstituten möglich macht. Dazu werden verschiedene Influenzavirus-bindende Eiweißmoleküle (Peptide) als Sonden mit unterschiedlicher Affinität zu den unterschiedlichen Viren notwendig sein, die eine Differenzierung der Subtypen möglich machen. Die Auslesung führt dann zu einem stammspezifischen Bindungsmuster, welches mit Hilfe eines zu entwickelnden Algorithmus automatisch ausgewertet wird.

Die Peptide sollen so gewählt werden, dass eine sichere Differenzierung zwischen allen relevanten zirkulierenden Influenzastämmen der letzten 10 Jahre möglich wird, um das Monitoring in Referenzlaboren zu ermöglichen. Darüber hinaus werden mehrere technologische Ansätze verfolgt, um die Sensitivität des Verfahrens zu erhöhen und auch Probenmaterial ohne vorherige Vermehrung der Viren analysieren zu können. Dies soll mittelfristig die Anwendbarkeit in den Bereichen der vor-Ort-Analyse in der Tiergesundheit und humanen Individual-Diagnostik ermöglichen. 

Technologie ohne Tierversuche

Da bei erfolgreicher Validierung der neuen Technologie auf mehrere Tausend Tierversuche an Frettchen jährlich verzichtet werden könnte, wurde das Vorhaben mit dem mit 25.000 € dotierte Forschungspreis „Alternativen zu Tierversuchen“ der Berliner Senatsverwaltung für Justiz, Verbraucherschutz und Antidiskriminierung, des Berliner Landesamtes für Gesundheit und Soziales, der Tierärztekammer Berlin sowie des Verbandes der forschenden Pharmaunternehmen (vfa) ausgezeichnet.