Entwicklung attenuierter Corona-Impfstoffe
SARS-CoV-2 löst Entzündungen der oberen Atemwege und der Lunge aus, die das Leben vieler Menschen weltweit bedrohen. Dazu muss das Virus den Zellstoffwechsel umprogrammieren. Um SARS-CoV-2 einzudämmen, wollen wir herausfinden, wo die Schwachstellen des Virus bei der Übernahme der Wirtszelle liegen.
Hintergrund
Wie alle Viren übernimmt SARS-CoV-2 bei der Infizierung die Kontrolle der Translationsprozesse der Wirtszelle. Wir müssen daher die Kernmechanismen kennen, mit denen es die zelluläre Translation umprogrammiert. So können wir das SARS-CoV-2-Genom umkodieren, um abgeschwächte Viren für Impfstoffe zu produzieren. Unter Einsatz etablierter Rekodierungsstrategien zur Virulenzminderung werden diese Viren in Zellkulturen und hochentwickelten Tiermodellen bezüglich verschiedener Aspekte von COVID-19 beurteilt.
Forschungsziele
Um attenuierte SARS-CoV-2 Impfstoffstämme zu produzieren, erforschen wir die RNA-Modifikation durch SARS-CoV-2 und charakterisieren die Translation sowie die Zell-tRNA und ihre Modifikation bei der Infizierung. Nebst der Entwicklung geeigneter umkodierter SARS-CoV-2-Viren schliesst dies eine Beurteilung der Attenuierung, der Sicherheit und der Immunogenität in mehreren Tiermodellen ein.
Erwartete Ergebnisse und Produkte
Unser Projekt beruht auf wiederholter Optimierung. Basierend auf der RNA-Modifikation und -Translation im Rahmen der molekularen Virus-Wirt-Interaktionen entwickeln wir zunächst Impfstoffstämme. Dann prüfen wir deren Attenuierung, Pathogenität und Immunogenität. Schliesslich optimieren wir die aus rekodiertem SARS-CoV-2-Material gewonnenen Impfstoffe durch gezielte Anpassung, um eine Immunschutzreaktion zu erzielen. Die Zielprodukte sind gut charakterisierte SARS-CoV-2-Impfstoffkandidaten, die gezielt designt und in vivo bezüglich Attenuierung, Sicherheit und Immunogenität geprüft werden.
Beitrag zur Bewältigung der aktuellen Pandemie
Unser Projekt ist ein Beitrag zur weltweiten Entwicklung von SARS-CoV-2-Impfstoffen. Die ersten RNA-, Subunit- und vektorbasierten Impfstoffe dürften bald verfügbar sein. Erwartungsgemäss werden sich, sobald weitere Daten zur Wirksamkeit und Sicherheit vorliegen, die Grenzen dieser ersten Generation zeigen. Um diese zu überwinden, müssen SARS-CoV-2-Impfstoffe der zweiten Generation entwickelt und produziert werden, die sich u. a. kostengünstig und einfach herstellen und lagern lassen.
Originaltitel
Recoding the SARS-CoV-2 genome - A multidisciplinary approach to generate live-attenuated coronavirus vaccines