Modified-Vaccinia-Ankara-Virus

Modified-Vaccinia-Ankara-Virus
Systematik
Klassifikation: Viren Realm: Varidnaviria Reich: Bamfordvirae Phylum: Nucleocytoviricota Klasse: Pokkesviricetes Ordnung: Chitovirales Familie: Poxviridae Unterfamilie: Chordopoxvirinae Gattung: Orthopoxvirus Art: Vaccinia virus Unterart: Modified-Vaccinia-Ankara-Virus
Taxonomische Merkmale
Genom: dsDNA linear Baltimore: Gruppe 1 Symmetrie: komplex Hülle: vorhanden
Wissenschaftlicher Name
Modified Vaccinia Ankara virus
Kurzbezeichnung
MVA
Links
NCBI Taxonomy: 467144 ICTV Taxon History: 201854775 (Spezies)

Das Modified-Vaccinia-Ankara-Virus (MVA) ist ein abgeschwächtes (genauer: attenuiertes) Kuhpockenvirus, das zu Impfzwecken verwendet wird.

Entstehung

Im Zuge seiner ursprünglichen Erzeugung durch Passagieren (serielle Infektionen von Zellkulturen) in chicken embryo fibroblast-Zellen (CEF, ‚Hühnerembryo-Fibroblasten‘) hat MVA über 10 % seiner Gene im Vergleich zum Vacciniavirus Kopenhagen (mit 192 Kilobasenpaaren) verloren. Dazu gehörten auch Gene, die die Replikation in Säugetierzellen ermöglichen, weshalb MVA im Menschen replikationsinkompetent ist bzw. die Säugetierzellen nicht-permissiv sind. MVA kann in CEF-Zellen repliziert werden. In der Arbeitsgruppe von Antonio Siccardi wurde eine Variante des MVA entwickelt, die den Fortschritt der Rekombination durch Farbwechsel mit fluoreszenten Reporterproteinen (grün, farblos, rot) anzeigt.

Genom

Das DNA-Genom des MVA besteht aus 178 Kilobasenpaaren mit 177 offenen Leserastern. In Zellkulturen sind Gene für eine Immunevasion tendenziell weniger wichtig als in Organismen mit Immunsystem, daher fehlen im Vergleich zum Vacciniavirus Kopenhagen unter anderem einige Bereiche mit Genen zur Immunevasion.

Anwendungen

Das Modified-Vaccinia-Ankara-Virus wurde als Pockenimpfstoff entwickelt und wird experimentell als viraler Vektor zur Impfung gegen andere Krankheiten verwendet, z. B. HIV. Dazu werden Gene von Antigenen durch homologe Rekombination in das Genom des MVA eingefügt.

In Tierversuchen zeigten transgene MVA, je nach dem jeweils enthaltenen Antigen, eine Immunreaktion gegen HIV, Parainfluenzavirus, Influenzavirus, Hepatitis-C-Virus, Cytomegalievirus, MERS-Coronavirus, Masernvirus, Flaviviren, Plasmodium falciparum, Tuberkulose oder verschiedene Krebsarten. Dabei entstehen Antikörper und T-Zellen gegen das Antigen. Wie alle Vektoren auf der Basis von Pockenviren kann MVA nur einmal pro Impfling angewendet werden, da die ebenfalls entstehenden Antikörper und T-Zellen gegen MVA-Proteine bei einer weiteren Anwendung am gleichen Impfling zu einem vorzeitigen Abbau des MVA-Impfstoffs oder zu überschießenden Immunreaktionen dagegen führen kann. Daher werden transgene MVA auch nicht bei Menschen angewendet, die zuvor eine Pockenimpfung erhalten hatten. Aufgrund der einmaligen Verwendung pro Impfling wird es teilweise entweder als prime (Erstimmunisierung) oder boost (Wiederholungsimmunisierung) eingesetzt. Bei der Vakzinierung mit Vektoren auf der Basis von Avipoxviren entstehen dagegen keine gegen den Vektor gerichtete Antikörper.

Das Modified-Vaccinia-Ankara-Virus befindet sich in verschiedenen klinischen Studien der Phasen I/II. Es wird unter anderem mit Antigenen des HIV in verschiedenen klinischen Studien der Phase I als Impfstoff gegen HIV von der International AIDS Vaccine Initiative (IAVI) durchgeführt (MVA-B). Auch gegen SARS-CoV-2 läuft seit Herbst 2020 eine Phase I-Studie mit einem entsprechenden Impfstoff, der im Rahmen des Deutschen Zentrums für Infektionsforschung entwickelt wurde.

Ein MVA-basierter Impfstoff ist unter dem Handelsnamen Imvanex in der EU zur Impfung gegen Pocken und Affenpocken (Mpox) zugelassen. Derselbe Impfstoff ist unter dem Handelsnamen Jynneos in den USA ebenfalls zur Impfung gegen Pocken und Affenpocken zugelassen. Der Lebendimpfstoff muss gefriergekühlt werden. Kurz vor der Anwendung kann er begrenzte Zeit im Kühlschrank gelagert werden. Imvanex schützt mit guter Wirksamkeit (85 Prozent) vor einer Infektion mit dem Affenpocken-Virus; bei rechtzeitiger Gabe ist er auch noch nach der Exposition hilfreich. Im Juli 2022 wurde Imvanex zur Impfung gegen Affenpocken in der EU offiziell zugelassen.

Geschichte

Das Modified-Vaccinia-Ankara-Virus wurde 1975 von Anton Mayr als Pockenimpfstoff durch über 570 Passagen in embryonalen Hühnerzellkulturen entwickelt. Das zugrundeliegende Vacciniavirus Ankara war zuvor in Kälbern und Eseln passagiert worden. MVA wurde ab 1977 im Zuge der Ausrottung der humanen Pockenviren durch intradermale, subkutane oder intramuskuläre Injektionen an über 120.000 Menschen in Bayern angewendet. Die Verwendung als Impfvektor mit geringen Nebenwirkungen gegen andere Krankheiten wurde ab den 1980er Jahren in der Arbeitsgruppe von Bernard Moss, unter anderem mit Gerd Sutter, entwickelt.

Einzelnachweise

1. ICTV: ICTV Taxonomy history: Variola virus, EC 51, Berlin, Germany, July 2019; Email ratification March 2020 (MSL #35)
2. J. S. Kennedy, R. N. Greenberg: IMVAMUNE: modified vaccinia Ankara strain as an attenuated smallpox vaccine. In: Expert review of vaccines. Band 8, Nummer 1, Januar 2009, S. 13–24, doi:10.1586/14760584.8.1.13, PMID 19093767.
3. J. Parrino, L. H. McCurdy, B. D. Larkin, I. J. Gordon, S. E. Rucker, M. E. Enama, R. A. Koup, M. Roederer, R. T. Bailer, Z. Moodie, L. Gu, L. Yan, B. S. Graham: Safety, immunogenicity and efficacy of modified vaccinia Ankara (MVA) against Dryvax challenge in vaccinia-naïve and vaccinia-immune individuals. In: Vaccine. Band 25, Nummer 8, Februar 2007, S. 1513–1525, doi:10.1016/j.vaccine.2006.10.047, PMID 17126963, PMC 1892755 (freier Volltext).
4. G. Antoine, F. Scheiflinger, F. Dorner, F. G. Falkner: The complete genomic sequence of the modified vaccinia Ankara strain: comparison with other orthopoxviruses. In: Virology. Band 244, Nummer 2, Mai 1998, S. 365–396, doi:10.1006/viro.1998.9123, PMID 9601507.
5. G. Di Lullo, E. Soprana, M. Panigada, A. Palini, Volker Erfle, C. Staib, G. Sutter, A. G. Siccardi: Marker gene swapping facilitates recombinant Modified Vaccinia Virus Ankara production by host-range selection. In: Journal of virological methods. Band 156, Nummer 1–2, März 2009, S. 37–43, doi:10.1016/j.jviromet.2008.10.026, PMID 19038289.
6. E. Soprana, M. Panigada, M. Knauf, A. Radaelli, L. Vigevani, A. Palini, C. Villa, M. Malnati, G. Cassina, Reinhard Kurth, S. Norley, A. G. Siccardi: Joint production of prime/boost pairs of Fowlpox Virus and Modified Vaccinia Ankara recombinants carrying the same transgene. In: Journal of virological methods. Band 174, Nummer 1–2, Juni 2011, S. 22–28, doi:10.1016/j.jviromet.2011.03.013, PMID 21419167.
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13. R. J. Amato, M. Stepankiw: Evaluation of MVA-5T4 as a novel immunotherapeutic vaccine in colorectal, renal and prostate cancer. In: Future oncology. Band 8, Nummer 3, März 2012, S. 231–237, doi:10.2217/fon.12.7, PMID 22409460.
14. C. Larocca, J. Schlom: Viral vector-based therapeutic cancer vaccines. In: Cancer journal. Band 17, Nummer 5, 2011 Sep-Oct, S. 359–371, doi:10.1097/PPO.0b013e3182325e63, PMID 21952287, PMC 3207353 (freier Volltext) (Review).
15. C. E. Gómez, B. Perdiguero, J. García-Arriaza, M. Esteban: Clinical applications of attenuated MVA poxvirus strain. In: Expert review of vaccines. Band 12, Nummer 12, Dezember 2013, S. 1395–1416, doi:10.1586/14760584.2013.845531, PMID 24168097.
16. Hintergrund: Die International AIDS Vaccine Initiative (IAVI). In: assets.publishing.service.gov.uk. Abgerufen am 28. Mai 2022. 
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18. Deutsches Zentrum für Infektionsforschung: Entwicklung eines Impfstoffs gegen SARS-CoV-2, abgerufen am 19. November 2021.
19. Product Information: Imvanex, EMA, zuletzt abgerufen am 2. Januar 2023
20. Infoseite Jynneos, FDA, Stand: 21. Juni 2021; zuletzt abgerufen am 9. Juni 2022
21. Monkeypox and Smallpox Vaccine Guidance (www.cdc.gov, Dezember 2019)
22. Kreuzimmunität: Pockenimpfung schützt auch gegen Affenpocken (www.pharmazeutische-zeitung.de, 20. Mai 2022)
23. Affenpocken: EU genehmigt Zulassungserweiterung für Imvanex. Ärztezeitung, 25. Juli 2022, abgerufen am 26. Juli 2022. 
24. Imvanex: European Public Assessment Report (EPAR). Europäische Arzneimittel-Agentur (EMA), 25. Juli 2022, abgerufen am 26. Juli 2022. 
25. A. Mayr, V. Hochstein-Mintzel, H. Stickl: Abstammung, Eigenschaften und Verwendung des attenuierten Vaccinia-Stammes MVA. In: Infection (1975), Band 3: S. 9.
26. L. H. McCurdy, B. D. Larkin, J. E. Martin, B. S. Graham: Modified vaccinia Ankara: potential as an alternative smallpox vaccine. In: Clinical Infectious Diseases. Band 38, Nummer 12, Juni 2004, S. 1749–1753, doi:10.1086/421266, PMID 15227622.
27. G. L. Smith, M. Mackett, B. Moss: Infectious vaccinia virus recombinants that express hepatitis B virus surface antigen. In: Nature. Band 302, Nummer 5908, April 1983, S. 490–495, doi:10.1038/302490a0, PMID 6835382.
28. G. Sutter, B. Moss: Nonreplicating vaccinia vector efficiently expresses recombinant genes. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. Band 89, Nummer 22, November 1992, S. 10847–10851, PMID 1438287, PMC 50439 (freier Volltext).