Genetische Spuren der Polioviren
und die Hoffnung auf eine Welt ohne
Poliomyelitis
Genetische Spuren der Polioviren
und die Hoffnung auf eine Welt ohne
Poliomyelitis
ETH Zürich
Dept. Umweltnaturwissenschaften WS05/06
Umwelthygienische Mikrobiologie
Versprechen Versprechen
Poliovirus Poliovirus Impfstoffe Impfstoffe Impferfolge Impferfolge Spuren lesen Spuren lesen Spuren wtPV Spuren wtPV Spuren OPV Spuren OPV Folgerungen Folgerungen Ausblick Ausblick
Poliomyelitis Poliomyelitis
Polio bis 2000 weltweit ausgerottet Polio bis 2000 weltweit ausgerottet
Die Pocken waren im Jahre 1977 nach nur elf Jahre dauernder Impfkampagne weltweit
ausgerottet.
Dies ermutigte die Weltgemeinschaft im Jahre 1988 zum Entschluss, die Kinderlähmung bis zum Jahre 2000 ebenfalls auszurotten
(WHA/WHO).Zur Eindämmung der Poliomyelitis verfügt man über zwei unterschiedliche Impfstoffe:
- IPV (Salk): inaktivierter Impfstoff
- OPV (Sabin): abgeschwächter Lebendimpfstoff Weshalb wurde das Ziel bis heute (noch) nicht erreicht?
Der Vortrag erläutert die Problematik im Kontext mit
genetischen Spuren der Polioviren.
Versprechen Versprechen
Poliovirus Poliovirus Impfstoffe Impfstoffe Impferfolge Impferfolge Spuren lesen Spuren lesen Spuren wtPV Spuren wtPV Spuren OPV Spuren OPV Folgerungen Folgerungen Ausblick Ausblick
Poliomyelitis Poliomyelitis
Polio historisch und im 20. Jhdt.
Polio historisch und im 20. Jhdt.
• Manifestation <1%;
d.h. Verlauf zumeist ohne Symptome
• Erkennen Infizierter schwierig
• Lebendimpfstoff
mutiert und zirkuliert
Pocken: Manifestation 100%, Virusausscheidung erst
wenn krank, Lebendimpfstoff genetisch stabil.
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Poliovirus Poliovirus Impfstoffe Impfstoffe Impferfolge Impferfolge Spuren lesen Spuren lesen Spuren wtPV Spuren wtPV Spuren OPV Spuren OPV Folgerungen Folgerungen Ausblick Ausblick
Poliomyelitis Poliomyelitis
Poliomyelitis Poliomyelitis
Eiserne Lunge Eiserne Lunge
Poliomyelitis in Nigeria und Tansania, 2004
Poliomyelitis in Nigeria und Tansania, 2004
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Poliovirus Poliovirus Impfstoffe Impfstoffe Impferfolge Impferfolge Spuren lesen Spuren lesen Spuren wtPV Spuren wtPV Spuren OPV Spuren OPV Folgerungen Folgerungen Ausblick Ausblick
Poliomyelitis Poliomyelitis
Drei Typen von Poliovirus
Drei Typen von Poliovirus
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Poliovirus Poliovirus Impfstoffe Impfstoffe Impferfolge Impferfolge Spuren lesen Spuren lesen Spuren wtPV Spuren wtPV Spuren OPV Spuren OPV Folgerungen Folgerungen Ausblick Ausblick
Poliomyelitis Poliomyelitis
Virusvermehrung Virusvermehrung
vR N
A
Versprechen Versprechen
Poliovirus Poliovirus Impfstoffe Impfstoffe Impferfolge Impferfolge Spuren lesen Spuren lesen Spuren wtPV Spuren wtPV Spuren OPV Spuren OPV Folgerungen Folgerungen Ausblick Ausblick
Poliomyelitis Poliomyelitis
Virusvermehrung Virusvermehrung
1
RNA-Polymerase
RNA-Polymerase
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Poliovirus Poliovirus Impfstoffe Impfstoffe Impferfolge Impferfolge Spuren lesen Spuren lesen Spuren wtPV Spuren wtPV Spuren OPV Spuren OPV Folgerungen Folgerungen Ausblick Ausblick
Poliomyelitis Poliomyelitis
Virusvermehrung Virusvermehrung
2
1
RNA-Polymerase
RNA-Polymerase
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Poliovirus Poliovirus Impfstoffe Impfstoffe Impferfolge Impferfolge Spuren lesen Spuren lesen Spuren wtPV Spuren wtPV Spuren OPV Spuren OPV Folgerungen Folgerungen Ausblick Ausblick
Poliomyelitis Poliomyelitis
Poliovirus zerstört infizierte Zellen
Poliovirus zerstört infizierte Zellen
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Poliovirus Poliovirus Impfstoffe Impfstoffe Impferfolge Impferfolge Spuren lesen Spuren lesen Spuren wtPV Spuren wtPV Spuren OPV Spuren OPV Folgerungen Folgerungen Ausblick Ausblick
Poliomyelitis Poliomyelitis
Impfstoffe: IPV und OPV Impfstoffe: IPV und OPV
OPV
lebend-attenuierter (oraler) Impfstoff Virusausscheidung und Zirkulation
Schleimhaut- Immunität
Impfpolio
(VAPP)Rückmutation zur Virulenz
(iVDPV, cVDPV)Billig … for the poor OPV
lebend-attenuierter (oraler) Impfstoff Virusausscheidung und Zirkulation
Schleimhaut- Immunität
Impfpolio
(VAPP)Rückmutation zur Virulenz
(iVDPV, cVDPV)Billig … for the poor IPV
inaktivierter Impfstoff keine
Virusausscheidung keine Schleimhaut- Immunität
sicher
teuer … for the rich IPV
inaktivierter Impfstoff keine
Virusausscheidung keine Schleimhaut- Immunität
sicher
teuer … for the rich
Albert Sabin
Jonas Salk
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Poliovirus Poliovirus Impfstoffe Impfstoffe Impferfolge Impferfolge Spuren lesen Spuren lesen Spuren wtPV Spuren wtPV Spuren OPV Spuren OPV Folgerungen Folgerungen Ausblick Ausblick
Poliomyelitis Poliomyelitis
Impferfolge und Rückschläge Impferfolge und Rückschläge
1988 1991 1994 1997 1998 2000 2002 2003 2004 2005 350’000 Fälle
Länder125
1’255 Fälle Länder18 784 Fälle
Länder15
1’310 Fälle Länder15
15 Jahre
Die von einem Poliovirus kodierten RNA-Polymerase- Moleküle arbeiten fehlerhaft und zeigen keine Korrek- turfunktion (Proof reading): → Mutationen
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Poliovirus Poliovirus Impfstoffe Impfstoffe Impferfolge Impferfolge Spuren lesen Spuren lesen Spuren wtPV Spuren wtPV Spuren OPV Spuren OPV Folgerungen Folgerungen Ausblick Ausblick
Poliomyelitis Poliomyelitis
Polioviren hinterlassen Spuren Polioviren hinterlassen Spuren
Genetische Analysen ermöglichen
• Molekulare Wegbeschreibung
woher?
• Molekulare Zeitmessung
wie lange unterwegs?
• Viruscharakterisierung:
Wildtyp oder Impfvirus
Genetische Analysen ermöglichen
• Molekulare Wegbeschreibung
woher?
• Molekulare Zeitmessung
wie lange unterwegs?
• Viruscharakterisierung:
Wildtyp oder Impfvirus
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Poliovirus Poliovirus Impfstoffe Impfstoffe Impferfolge Impferfolge Spuren lesen Spuren lesen Spuren wtPV Spuren wtPV Spuren OPV Spuren OPV Folgerungen Folgerungen Ausblick Ausblick
Poliomyelitis Poliomyelitis
Das molekularbiologische Dogma Das molekularbiologische Dogma
DNA → RNA → Protein
→ Semikonservative Replikation
5‘-U G U A C G A U U C C G A C G A C U-3‘
5‘-U G U A C G A U U C C G A C G A C U-3‘5‘-U G U A C G A U A5‘-U G U A C G A U A C C G A C G A C U-3‘5‘-U G U A C G A U U C C G A C G A C U-3‘5‘-U G U A C G A U U C C G A C G A C U-3‘5‘-U G U A C G A U U C C G A C5‘-U G U A C G A U U C C G A C G A C U-3‘5‘-U U5‘-U U U A C G A U U C C G A C G A C U-3‘U A C G A U U C C G A CC C G A C G A C U-3‘G A C U-3‘G A C U-3‘
3‘-A3‘-A CC AA UU GG CC UU AA AA GG GG CC UU GG CC UU GG A-5‘A-5‘
