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Development of exploratory therapeutic Hepatitis C peptide vaccine formulations

Astrid Aufinger

Art der Arbeit

Diplomarbeit

Universität

Universität Wien

Fakultät

Fakultät für Lebenswissenschaften

Betreuer*in

Alexander von Gabain

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URN

urn:nbn:at:at-ubw:1-29937.78873.617853-4

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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract

(Deutsch)

Das Hepatitis C Virus (HCV) ist verantwortlich für akute und chronisch-verlaufende Leberentzündungen, die in Folge zur Entwicklung von Leberzirrhose und hepatozellulären Karzinomen führen können. Weltweit leiden ca. 170 Millionen Menschen an chronischer HCV-Infektion und die Inzidenz der jährlichen Neuerkrankungen beträgt 3 bis 4 Millionen. Die derzeitige Behandlung von Hepatitis C basiert auf einer Therapie mit pegyliertem Interferon-Alpha (PEG-IFN-α), welches entweder alleine oder in Kombination mit Ribavirin verabreicht wird. Aufgrund der Nebenwirkungen und geringen Ansprechraten besteht jedoch großer Bedarf an neuen Therapeutika zur Behandlung von Hepatitis C. Ein neuer Ansatz Hepatitis C zu behandeln ist die Entwicklung eines therapeutischen Impfstoffes, der aus kurzen viralen Peptiden konjugiert mit HLA (Human Leukozyten Antigen) besteht. Diese Strategie zielt nicht darauf ab, eine Antikörper- sondern eine T-Zell basierte Immunantwort in betroffenen Individuen hervorzurufen, da hauptsächlich T-Zellen für die Eliminierung des Hepatitis C Virus verantwortlich sind. Antikörper bieten aufgrund der hohen Antigenvariabilität keinen Schutz gegen das Hepatitis C Virus. Das Biotechnologie-Unternehmen Valneva Austria GmbH (ehemals Intercell AG) ist spezialisiert auf Impfstoffe und Antikörper zur Behandlung von infektiösen Krankheiten. In der 2007/2008 bei Valneva Austria GmbH durchgeführten, vorliegenden Diplomarbeit wurden experimentelle Prototypformulierungen eines therapeutischen Hepatitis C Impfstoffs, bestehend aus neun synthetischen viralen Peptiden als aktive Komponente und Valnevas lizensiertem Adjuvans IC31® als starkem Stimulator von Immunzellen, entwickelt. Die Peptide, die strukturelle und nicht-strukturelle Abschnitte des Hepatitis C Virus enthalten, wurden mittels Festphasensynthese nach der Fmoc-Strategie hergestellt und für die Entwicklung und Optimierung einer analytischen RP-HPLC Methode verwendet, die nachfolgend Anwendung fand. Verschiedene Lösungsmittel wurden zur Ermittlung optimaler Löslichkeitsbedingungen für jedes Peptid getestet. Die Interaktion zwischen jedem der neun viralen Peptide und IC31® wurde in Bindungsstudien untersucht, um einen möglichen Depoteffekt von IC31® zu erklären. Die Ergebnisse der Löslichkeitsstudie zeigten, dass die Peptide in zwei Gruppen eingeteilt werden können; die wasserlöslichen Peptide und jene, die DMSO als Lösungsmittel benötigen. Ein experimenteller Ansatz zur Formulierung eines therapeutischen Hepatitis C Impfstoffs, bestehend aus den aktiven Peptiden, gelöst vorliegend in entsprechenden Stocks, und IC31® als immunstimulierendem Bestandteil wurde entwickelt.

Abstract

(Englisch)

Hepatitis C virus (HCV) is responsible for causing acute hepatitis and chronic liver disease, which subsequently can lead to the development of cirrhosis and hepatocellular carcinoma. Worldwide, approximately 170 million people suffer from chronic HCV infections and the incidence of new infections each year is 3 to 4 million. Current treatment strategies of Hepatitis C are based on pegylated interferon-alpha (PEG-IFN-α) therapy given either alone or in combination with ribavirin. However, due to severe side effects and low response rates there is a strong need for new therapy approaches in Hepatitis C treatment. A novel therapeutic approach to target HCV is the development of a therapeutic vaccine consisting of short peptides in conjunction with Human Leukocyte Antigen (HLA) molecules. This strategy aims to provoke not an antibody, but a T cell based immune response in affected individuals. T cells are the main HCV-effector cells and antibodies do not protect against HCV due to its high antigenic variability. The biotechnology company Valneva Austria GmbH (formerly Intercell AG) focuses on vaccines and antibodies for the treatment of infectious diseases. In the current diploma thesis performed at the company in 2007/2008, an exploratory prototype formulation for a therapeutic HCV vaccine which consists of 9 synthetic HCV-derived peptides being the active substance and Valneva’s licensed adjuvant IC31® as a strong stimulator of immune cells was developed. The nine candidate peptides which cover structural and non-structural viral regions of HCV were synthesized using Fmoc chemistry in order to avail them for the development and optimization of an analytical reversed-phase HPLC method for subsequent studies. Different solvents were analyzed to define optimal solubility conditions for each peptide. The interaction between each of the nine HCV-derived peptides and IC31® was investigated by binding studies in order to draw conclusion on a possible depot effect of IC31®. Results acquired from solubility studies led to the finding that peptides can be divided into two groups; the water soluble and those requiring DMSO for solubilization. A procedure for an exploratory therapeutic Hepatitis C vaccine formulation, consisting of peptides solubilized in stocks using either water or DMSO as solvent, respectively, combined with IC31® as potent immunizer was designed.

Autor*innen

Astrid Aufinger

Haupttitel (Englisch)

Development of exploratory therapeutic Hepatitis C peptide vaccine formulations

Paralleltitel (Deutsch)

Entwicklung experimenteller Formulierungen eines therapeutischen Peptid-basierten Hepatitis C Impfstoffes

Publikationsjahr

2013

Umfangsangabe

60 S. : Ill., graph. Darst., Kt.

Sprache

Englisch

Beurteiler*in

Alexander von Gabain

Klassifikationen

35 Chemie > 35.39 Analytische Chemie: Sonstiges ,

44 Medizin > 44.42 Pharmazeutische Chemie

AC Nummer

AC11208337

Utheses ID

27471

Studienkennzahl

UA | 490 | | |

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