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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Impfstoffformulierung, die das
Impfen von Rindern insbesondere gegen die Atemkrankheit ermöglicht.
Sie betrifft auch ein entsprechendes Impfverfahren.
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Alle
Rinder sind Träger
von Viren und Bakterien, die in sehr unterschiedlichem Maße pathogen sein
können.
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Die
Viren können
sich vermehren, wenn die spezifische Immunität geschwächt ist und wenn die Atemwege
geschädigt
sind. Sie werden anschließend
von dem Tier ausgeschieden und können
dann andere Tiere anstecken.
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Als
auftretende Viren können
insbesondere das Parainfluenza-Virus Typ 3 (PI-3) mit einer mäßigen speziellen
Pathogenität,
das „Respiratory
Syncytia"-Virus
(RSV) und das Rinderherpesvirus (BHV), das auch als infektiöser boviner
Rhinotracheitisvirus (IBR) bezeichnet wird, mit höheren speziellen
Pathogenitäten,
genannt werden.
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Ein
anderes Virus, das wegen seiner immunsuppressiven Rolle und seiner
schädlichen
Wirkungen auf die Reproduktion wichtig ist, ist das "Mucosal-Disease"-Virus oder Rinder-Pestivirus (BVDV).
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Diese
Viren äußern sich
im Allgemeinen durch eine primäre
Phase von Hyperthermie, Grippesyndrom und Atembeschwerden, mit Verdauungsproblemen
(Diarrhöen)
im Fall von BVD. Diese Phase kann von einer sekundären Phase
mit dem Auftreten von Bronchopneumonie in Verbindung mit bakteriellen
Infektionen, insbesondere Pasteurella, begleitet sein, was zum Tod
führen
kann. Dieses Phänomen wird
insbesondere durch die Immunsuppression im Anschluss an eine Infektion
mit BVD oder durch eine Infektion von Makrophagen durch PI-3 verstärkt. Es können auch
noch andere Symptome auftreten, wie Aborte bei BVD und BHV.
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Es
scheint daher notwendig zu sein zu versuchen, eine wirksame Vorbeugung
gegen die wichtigsten Viren zur Verfügung zu stellen, die bei der
Atemkrankheit bei Rindern eine Rolle spielen.
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Es
wurden bereits in der Vergangenheit Impfstoffverbindungen gegen
bestimmte Viren vorgeschlagen, die für die Atemkrankheit bei Rindern
verantwortlich sind.
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Die
bisher entwickelten Verbindungen wurden aus inaktivierten Impfstoffen
oder Lebendimpfstoffen und gegebenenfalls aus Gemischen derartiger
Impfstoffe realisiert. Ihre Anwendung bereitet Probleme in Bezug
auf die Kompatibilität
zwischen Valenzen und Stabilität.
Es muss nämlich
gleichzeitig die Kompatibilität
zwischen den verschiedenen Impfstoffvalenzen, ob in Bezug auf die
verschiedenen verwendeten Antigene oder in Bezug auf die Formulierungen
selbst, gewährleistet
werden, insbesondere falls gleichzeitig inaktivierte und Lebendimpfstoffe kombiniert
werden. Es stellt sich auch das Problem der Konservierung derartiger
kombinierter Impfstoffe und auch ihrer Unschädlichkeit, insbesondere in
Gegenwart eines Adjuvans. Diese Impfstoffe sind im Allgemeinen ziemlich
teuer.
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Die
Patentanmeldungen WO-A-90 11092, WO-A-93 19183, WO-A-94 21797 und
WO-A-95 20660 haben die kürzlich
entwickelte Technik der Polynucleotidimpfstoffe genutzt. Es ist
bekannt, dass bei diesen Impfstoffen ein Plasmid verwendet wird, das
in den Wirtszellen das in das Plasmid eingefügte Antigen exprimieren kann.
Alle Verabreichungswege wurden vorgeschlagen (intraperitoneal, intravenös, intramuskulär, transkutan,
intrakutan, über
die Schleimhaut, usw). Es können
auch verschiedene Impfmittel verwendet werden, wie DNA, die auf
der Oberfläche
von Goldteilchen abgelagert und so verschossen wird, dass sie die
Haut des Tieres durchdringt (Tang et al,. Nature 356, 152–154, 1992),
und Flüssigstrahlinjektoren,
mit Hilfe derer gleichzeitig die Haut, der Muskel, das Fettgewebe
und das Brustgewebe transfiziert werden können (Furth et al., Analytical
Biochemistry, 205, 365368, 1992).
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Für die Polynucleotidimpfstoffe
können ebenso
nackte DNA wie RNA verwendet werden, die zum Beispiel in Liposomen
oder kationischen Lipiden formuliert wurden.
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G.J.M:
COX hat in J. of Virology, Band 67, Nr. 9, September 1993, 5664–5667 bereits
die Polynucleotidimpfung gegen das Rinderherpesvirus Typ 1 vorgeschlagen.
Die Autoren haben insbesondere Plasmide beschrieben, in denen die
Gene gI (gB), gIII (gC) und gIV (gD) integriert sind.
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In
Vaccine, Band 13, Nr. 4, 415–421,
1995, stellt J.E. CROWE einen allgemeinen Überblick über die verschiedenen Impfverfahren
gegen das „Respiratory
Syncytia"-Virus
und gegen das Parainfluenza-Virus Typ 3 vor. Dieser Überblick
greift die gesamten von den derzeitigen Impftechniken dargebotenen Möglichkeiten
auf und deutet einfach an, dass die Technologie der Polynucleotidimmunisierung
bei der Immunisierungsstrategie gegen RSV und PI-3 nützlich sein
könnte.
Es sind weder eine Plasmidkonstruktion noch ein Resultat zu einer
Impfung von Rindern gegen diese Viren in diesem Dokument beschrieben.
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Die
Erfindung schlägt
somit vor, eine multivalente Impfstoffformulierung zur Verfügung zu
stellen, die es ermöglicht,
eine Impfung gegen eine gewisse Zahl an pathogenen Viren zu gewährleisten,
die insbesondere bei der Atemkrankheit bei Rindern eine Rolle spielen,
und somit eine wirksame Impfung gegen diese Krankheit zu gewährleisten.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine derartige Impfstoffformulierung
zur Verfügung
zu stellen, die verschiedene Valenzen verbindet und dabei alle Kriterien
erfüllt,
die für
die Kompatibilität
und Stabilität
der Valenzen untereinander notwendig sind.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine derartige Impfstoffformulierung
zur Verfügung
zu stellen, die es ermöglicht,
verschiedene Valenzen in dem gleichen Träger zu verbinden.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen derartigen Impfstoff
zur Verfügung
zu stellen, der leicht und kostengünstig realisierbar ist.
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Noch
eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine derartige
Impfstoffformulierung und ein Impfverfahren für Rinder zur Verfügung zu
stellen, die es ermöglichen,
einen multivalenten langfristigen Schutz mit einem erhöhten Wirkungsgrad
sowie einer guten Unschädlichkeit
zu erhalten, bei dem keine Rückstände verbleiben.
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Daher
liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Impfstoffformulierung
insbesondere gegen die Atemkrankheit bei Rindern zur Verfügung zu
stellen, die mindestens drei Valenzen von Polynucleotidimpfstoff
umfasst, wobei jede ein Plasmid umfasst, das ein Gen einer Valenz
der Atemkrankheit bei Rindern integriert, derart, dass es in vivo
in den Wirtszellen exprimiert wird, wobei diese Valenzen ausgewählt sind
aus der Gruppe bestehend aus Rinderherpesvirus, „Respiratory Syncytia"-Virus, "Mucosal-Disease"-Virus und Parainfluenza-Virus Typ 3, wobei
die Plasmide für
jede Valenz ein oder mehrere Gene umfassen, die ausgewählt sind
aus der Gruppe bestehend aus gB und gD beim Rinderherpesvirus, F
und G beim „Respiratory
Syncytia"-Virus,
E2, C + E1 + E2 und E1 + E2 beim "Mucosal-Disease"-Virus,
HN und F beim Parainfluenza-Virus Typ 3.
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Unter
Valenz versteht man bei der vorliegenden Erfindung mindestens ein
Antigen, das einen Schutz gegen das betreffende Pathogen-Virus gewährleistet,
wobei die Valenz als Untervalenz ein oder mehrere natürliche oder
modifizierte Gene von einem oder mehreren der Stämme des betreffenden Pathogens
enthalten kann.
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Unter
Gen des pathogenen Agens versteht man nicht nur das komplette Gen,
sondern auch davon abweichende Nucleotidsequenzen, einschließlich Fragmente,
die die Fähigkeit
bewahren, eine Schutzreaktion herbeizuführen. Der Begriff Gen deckt
die Nucleotidsequenzen ab, die denjenigen entsprechen, die in den
Beispielen genau beschrieben werden, das heißt abweichende Sequenzen, die jedoch
das gleiche Protein codieren. Er deckt auch die Nucleotidsequenzen
anderer Stämme
des betreffenden Pathogens ab, die einen Kreuzschutz oder einen
für einen
Stamm oder eine Gruppe von Stämmen spezifischen
Schutz gewährleisten.
Er deckt auch die Nucleotidsequenzen ab, die modifiziert wurden,
um die Expression in vivo durch das Wirtstier zu vereinfachen, die
aber das gleiche Protein codieren.
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Vorzugsweise
umfasst die erfindungsgemäße Impfstoffformulierung
die vier Valenzen.
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Was
die Valenz BHV betrifft, so wird die Verwendung der beiden Gene
bevorzugt, die für
gB und gD codieren, und zwar in verschiedenen Plasmiden oder in
ein und demselben Plasmid. Gegebenenfalls kann das eine oder das
andere dieser Gene verwendet werden, was jedoch weniger bevorzugt
ist.
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Für die Valenz
RSV werden vorzugsweise die beiden Gene G und F verwendet, die in
zwei verschiedene Plasmide oder in ein und dasselbe Plasmid integriert
sind. Gegebenenfalls kann das Gen F allein verwendet werden, was
jedoch weniger bevorzugt ist.
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Für die Valenz
BVD wird die Verwendung eines Plasmids bevorzugt, in das das Gen
E2 integriert ist. Gegebenenfalls kann ein Plasmid verwendet werden,
das für
E1 und E2 zusammen oder für
eine Einheit, die aus C, E1 und E2 gebildet wird, codiert, was jedoch
weniger bevorzugt ist.
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Für die Valenz
PI-3 wird die Verwendung der Einheit der beiden Gene HN und F in
zwei verschiedenen Plasmiden oder in ein und demselben Plasmid bevorzugt.
Es kann auch nur das Gen HN verwendet werden.
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Eine
gemäß der Erfindung
bevorzugte Impfstoffformulierung umfasst und gewährleistet die Expression der
Gene gB und gD des BHV, G und F des RSV, E2 von BVD und HN und F
des PI-3.
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Die
erfindungsgemäße Impfstoffformulierung kann
in einem Dosisvolumen zwischen 0,1 und 10 ml und insbesondere zwischen
1 und 5 ml verabreicht werden.
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Die
Dosis wird im Allgemeinen zwischen 10 ng und 1 mg, vorzugsweise
zwischen 100 ng und 500 μg,
und noch stärker
bevorzugt zwischen 1 μg
und 250 μg
pro Plasmidtyp liegen.
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Vorzugsweise
werden nackte Plasmide verwendet, die einfach in den Impfträger gegeben
werden, der im Allgemeinen physiologisches Wasser (0,9% NaCl), ultrareines
Wasser, TE-Puffer
usw. ist. Selbstverständlich
können
alle Formen von Polynucleotidimpfstoffen verwendet werden, die im
Stand der Technik beschrieben sind.
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Jedes
Plasmid umfasst einen Promotor, der in der Lage ist, die Expression
des Gens, das von diesem gesteuert wird, in den Wirtszellen zu gewährleisten.
Es handelt sich im Allgemeinen um einen starken Eukaryonten-Promotor
und insbesondere um einen frühen
Promotor des Cytomegalovirus CMV-IE menschlichen oder murinen Ursprungs,
oder gegebenenfalls auch anderen Ursprungs, wie Ratte, Schwein,
Meerschweinchen.
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Allgemeiner
kann der Promotor entweder viralen oder zellulären Ursprungs sein. Als anderer
viraler Promotor als CMV-IE können
früher
oder später Promotor
des SV40-Virus oder der LTR-Promotor des Rousschen Sarkom-Virus
genannt werden. Es kann sich auch um einen Promotor des Virus handeln,
aus dem das Gen stammt, zum Beispiel der Gen-spezifische Promotor.
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Als
zellulärer
Promotor kann der Promotor eines Zytoskelettgens genannt werden,
wie zum Beispiel der Desmin-Promotor (Bolmont et al., Journal of Submicroscopic
Cytology and Pathology, 1990, 22, 117–122; und ZHENLIN et al., Gene,
1989, 78, 243–254),
oder auch der Aktin-Promotor.
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Wenn
mehrere Gene in demselben Plasmid vorliegen, können diese in der gleichen
Transkriptionseinheit oder in zwei verschiedenen Einheiten vorhanden
sein.
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Die
Kombination der verschiedenen Valenzen des erfindungsgemäßen Impfstoffes
kann vorzugsweise durch Mischen von Polynucleotidplasmiden erfolgen,
die das oder die Antigen(e) jeder Valenz exprimieren. Es kann aber
auch vorgesehen sein, Antigene von mehreren Valenzen von demselben
Plasmid exprimieren zu lassen.
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Aufgabe
der Erfindung sind auch Formulierungen monovalenter Impfstoffe,
die ein oder mehrere Plasmide umfassen, die für ein oder mehrere Gene eines
der Viren codieren, die ausgewählt
sind aus der Gruppe bestehend aus BRSV, BVD und PI-3, wobei die
Gene diejenigen sind, die vorstehend beschrieben wurden. Abgesehen
von ihrem monovalenten Charakter können diese Formulierungen die vorstehend
erwähnten
Charateristika besitzen, was die Wahl der Gene, ihre Kombinationen,
die Zusammensetzung der Plasmide, die Dosisvolumina, die Dosen,
usw. anbetrifft.
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Die
monovalenten Impfstoffformulierungen können (i) zur Herstellung einer
polyvalenten Impfstoffformulierungen, wie vorstehend beschrieben,
(ii) individuell gegen die spezielle Pathologie, (iii) in Verbindung
mit einem Impfstoff eines anderen Typs (Lebendvoll- oder inaktivierter
Impfstoff, rekombinanter Impfstoff oder Impfstoff aus einer Untereinheit)
gegen eine andere Pathologie, oder (iv) als Wiederauffrischung eines
Impfstoffs, wie nachstehend beschrieben wird, verwendet werden.
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Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist auch die Verwendung eines oder mehrerer
Plasmide gemäß der Erfindung
für die
Herstellung eines Impfstoffs zur Impfung von Rindern, die mit einem
klassischen Primärimpfstoff
eines wie im Stand der Technik beschriebenen Typs primär geimpft
wurden, die insbesondere ausgewählt
sind aus der Gruppe bestehend aus Lebendvollimpfstoff, inaktiviertem
Vollimpfstoff, Impfstoff aus einer Untereinheit, rekombinantem Impfstoff,
wobei dieser Primärimpfstoff
das oder die Antigen(e), das/die von dem/den Plasmid(en) codiert
wird werden, oder das/die Antigen(e) präsentiert, das heißt enthält oder
exprimieren kann, wodurch ein Kreuzschutz entsteht.
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Bemerkenswerterweise
hat der Polynucleotidimpfstoff eine starke Wiederauffrischungswirkung, die
sich in einer Verstärkung
der Immunreaktion und einer langfristigen Immunität äußert.
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Allgemein
können
die Impfstoffe der Primärimpfung
aus den handelsüblichen
Impfstoffen ausgewählt
sein, die bei verschiedenen Herstellern von Veterinärimpfstoffen
erhältlich
sind.
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Gegenstand
der Erfindung ist auch ein Impfstoffkit, der einen Primärimpfstoff,
wie denjenigen, der vorstehend beschrieben ist, und eine erfindungsgemäße Impfstoffformulierung
für die
Wiederauffrischung umfasst. Sie betrifft auch eine erfindungsgemäße Impfstoffformulierung
mit einem Hinweis, dass diese Formulierung als Wiederauffrischung
einer Primärimpfung,
wie vorstehend beschrieben, verwendet werden kann.
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Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist gleichfalls ein Verfahren zur Impfung
von Rindern gegen die Atemkrankheit, umfassend die Verabreichung
der wirksamen Impfstoffformulierung wie vorstehend beschrieben.
Dieses Impfverfahren umfasst die Verabreichung einer oder mehrerer
Dosen der Impfstoffformulierung, wobei diese Dosen nacheinander
innerhalb kurzer Zeit und/oder nacheinander in größeren Abständen verabreicht
werden können.
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Die
erfindungsgemäßen Impfstoffformulierungen
können
im Rahmen dieses Impfverfahrens über
die verschiedenen Verabreichungswege, die im Stand der Technik für die Polynucleotidimpfung
beschrieben sind, und durch bekannte Verabreichungstechniken verabreicht
werden.
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Ein
weiterer Gegenstand der Erfindung ist das Impfverfahren, das darin
besteht, eine Primärimpfung,
wie vorstehend beschrieben, und eine Wiederauffrischimpfung mit
einer erfindungsgemäßen Impfstoffformulierung
vorzunehmen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird einem Tier zunächst
eine wirksame Dosis des klassischen Impfstoffs, insbesondere als
inaktivierter, Lebend-, abgeschwächter
oder rekombinanter Impfstoff, oder noch ein Impfstoff aus einer
Untereinheit so verabreicht, dass eine Primärimpfung gesichert ist und
vorzugsweise wird 2 bis 6 Wochen danach die Verabreichung des polyvalenten
oder monovalenten erfindungsgemäßen Impfstoffs
vorgenommen.
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Die
Erfindung betrifft auch das Herstellungsverfahren der Impfstoffformeulierungen,
das heißt
die Herstellung der Valenzen und ihrer Gemische, wie sie aus dieser
Beschreibung hervorgeht.
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Die
Erfindung wird nun genauer anhand der Ausführungsformen der Erfindung
mit Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben.
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Verzeichnis
der Figuren
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1:
pVR1012-Plasmid
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2:
Sequenz des Gens BHV-1 St gB
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3:
Konstruktion des Plasmids pPB156
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4:
Plasmid pAB087
-
5:
Plasmid pA8011
-
6:
Plasmid pAB012
-
7:
Plasmid pAB058
-
8:
Plasmid pAB059
-
9:
Plasmid pAB060
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10:
Plasmid pAB071
-
11:
Plasmid pAB072
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Auflistung der Sequenzen
SEQ ID Nr.
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- SEQ ID Nr. 1: Sequenz des Gens BHV-1 gB (Stamm ST)
- SEQ ID Nr. 2: Oligonucleotid PB234
- SEQ ID Nr. 3: Oligonucleotid PB235
- SEQ ID Nr. 4: Oligonucleotid AB162
- SEQ ID Nr. 5: Oligonucleotid AB163
- SEQ ID Nr. 6: Oligonucleotid A8026
- SEQ ID Nr. 7: Oligonucleotid AB027
- SEQ ID Nr. 8: Oligonucleotid AB028
- SEQ ID Nr. 9: Oligonucleotid AB029
- SEQ ID Nr. 10: Oligonucleotid AB110
- SEQ ID Nr. 11: Oligonucleotid AB111
- SEQ ID Nr. 12: Oligonucleotid AB114
- SEQ ID Nr. 13: Oligonucleotid AB115
- SEQ ID Nr. 14: Oligonucleotid AB116
- SEQ ID Nr. 15: Oligonucleotid AB117
- SEQ ID Nr. 16: Oligonucleotid AB130
- SEQ ID Nr. 17: Oligonucleotid AB131
- SEQ ID Nr. 18: Oligonucleotid AB132
- SEQ ID Nr. 19: Oligonucleotid AB133
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Beispiele
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Beispiel 1: Virenzucht
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Die
Viren werden auf geeigneten Zellsystemen gezüchtet, bis ein cytopathischer
Effekt auftritt. Die für
jedes Virus zu verwendenden Zellsysteme sind dem Fachmann bekannt.
Kurz gesagt werden Zellen, die für
das verwendete Virus suszeptibel sind, in essentiellem Minimalmedium
Eagle (MEM-Medium) oder einem anderen geeigneten Medium mit dem
untersuchten Virenstamm unter Verwendung einer Infektionsmultiplizität von 1
beimpft. Die infizierten Zellen werden dann bei 37°C während der
Zeit inkubiert, die erforderlich ist für das Auftreten eines vollständigen cytopathischen
Effekts (durchschnittlich 36 Stunden).
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Beispiel 2: Extraktion
viraler genomischer DNA
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Nach
der Züchtung
werden der Zellüberstand
und die lysierten Zellen abgenommen und die gesamte Virensuspension
wird bei 1000g 10 Minuten bei +4°C
zentrifugiert, um die Zellrückstände zu entfernen.
Die Virenpartikel werden dann durch Ultrazentrifugieren bei 400000
g während
1 Stunde bei +4°C
erhalten. Das Pellet wird in einem Minimalvolumen Puffer aufgenommen
(10 mM Tris, 1 mM EDTA). Diese konzentrierte Virensuspension wird
mit Proteinase K (100 μg/ml
final) in Gegenwart von Natriumdodecylsulfat (SDS) (0,5% final)
für 2 Stunden
bei 37°C
behandelt. Die virale DNA wird anschließend mit einem Phenol/Chloroform-Gemisch extrahiert, dann
mit 2 Volumen unverdünntem
Ethanol ausgefällt.
Nach Übernachtinkubation
bei –20°C wird die DNA
für 15
Minuten bei 10000 g bei +4°C
zentrifugiert. Das DNA-Pellet wird getrocknet, dann in einem Minimalvolumen
von ultrareinem sterilem Wasser aufgenommen. Sie kann dann von Restriktionsenzymen
verdaut werden.
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Beispiel 3: Isolierung
viraler genomischer RNA
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Die
RNA-Viren wurden nach den dem Fachmann bekannten Techniken gereinigt.
Die virale genomische RNA von jedem Virus wurde anschließend unter
Verwendung der Extraktionstechnik "Guanidiniumthiocyanat/Phenolchloroform", wie beschrieben von
P. Chomczynski und N. Sacchi (Anal. Biochem. 1987, 162, 156–159), isoliert.
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Beispiel 4: Molekularbiologische
Techniken
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Alle
Plasmidkonstruktionen wurden unter Verwendung der molekularbiologischen
Standardtechniken durchgeführt,
die von J. Sambrook et al. (Molecular Cloning: A Laboratory Manual,
2. Ausgabe, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, New
York, 1989) beschrieben wurden. Alle für die vorliegende Erfindung
verwendeten Restriktionsfragmente wurden unter Verwendung des "Geneclean"-Kits (BIO101 Inc.
La Jolla, CA) isoliert.
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Beispiel 5: RT-PCR-Technik
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Spezifische
Oligonucleotide (die an ihren 5'-Enden
Restriktionsstellen aufweisen, um das Klonieren der amplifizierten
Fragmente zu erleichtern) wurden derart synthetisiert, dass sie
die codierenden Bereiche der zu amplifizierenden Gene vollständig abdecken
(siehe spezifische Beispiele). Die reverse Transkriptase-Reaktion
(RT) und die Polymerasekettenreaktion (PCR) erfolgten nach den Standardtechniken
(J. Sambrook et al. Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2. Ausgabe,
Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, New York, 1989).
Jede RT-PCR-Reaktion erfolgte mit einem Paar spezifischer Primer
unter Verwendung von viralem genomischen RNA-Extrakt als Matrize.
Die amplifizierte cDNA wurde mit Phenol/Chloroform/Isoamylalkohol (25:24:1)
extrahiert, bevor sie durch die Restriktionsenzyme verdaut wurde.
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Beispiel 6: pVR1012-Plasmid
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Das
Plasmid pVR1012 (1) wurde von Vical Inc. San
Diego, CA, USA, bezogen. Seine Konstruktion wurde in J. Hartikka
et al. (Human Gene Therapy, 1996, 7, 1205–1217) beschrieben.
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Beispiel 7: Konstruktion
des Plasmids pPB156 (Gen BHV-1 gB)
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Die
genomische DNA des Rinderherpesvirus BHV-1 (Stamm ST) (Leung-Tack
P. et al. Virology, 1994, 199, 409–421) wurde gemäß der in
Beispiel 2 beschriebenen Technik hergestellt und mit BamHI verdaut.
Nach der Reinigung wurde das 18kbp-BamHI-BamHI-Fragment in den Vektor
pBR322 cloniert, der zuvor mit BamHI verdaut worden war, um das Plasmid
pIBR-4-BamHI (22
kbp) zu erhalten.
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Das
Plasmid pIBR-4-BamHI wurde anschließend mit SalI verdaut, um ein
6,6 kbp-SalI-SalI-Fragment
freizusetzen, das das Gen enthielt, das für das Glycoprotein gB des BHV-1
codiert (2 und SEQ ID Nr. 1). Dieses
Fragment wurde in den Vektor pBR322 kloniert, der zuvor von SalI
verdaut worden war, um das Plasmid pIBR-6,6-SalI (10,9 kbp) zu erhalten.
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Das
Plasmid pIBR-6,6-SalI wurde mit NheI und BgIII verdaut, um ein 2676
bp NheI-BgIII-Fragment
freizusetzen, das das Gen enthielt, das für das Glycoprotein gB des Rinderherpesvirus
(BHV-1) (Fragment A) codiert.
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Eine
PCR-Reaktion erfolgte mit der genomischen DNA des Rinderherpesvirus
(BHV-1) (Stamm ST) und unter Verwendung der folgenden Oligonucleotide:
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PB234 (30-mer) (SEQ ID
Nr. 2)
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- 5'TTGTCGACATGGCCGCTCGCGGCGGTGCTG
3'
-
PB235 (21-mer) (SEQ ID
Nr. 3)
-
- 5'GCAGGGCAGCGGCTAGCGCGG
3'
um das 5'-Ende des Gens zu
isolieren, das das Glycoprotein gB des BHV-1 codiert.
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Nach
der Reinigung wurde das 153bp PCR-Produkt mit SalI und NheI verdaut,
um ein 145 bp SalI-NheI-Fragment (Fragment B) zu isolieren.
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Die
Fragmente A und B wurden mit dem Vektor pVR1012 (Beispiel 6) ligiert,
der zuvor mit SalI und BamHI verdaut worden war, um das Plasmid
pPB158 (7691 bp) zu erhalten (3).
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Beispiel 8: Konstruktion
des Plasmids pAB087 (Gen BHV-1 gD)
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Eine
PCR-Reaktion erfolgte mit der genomischen DNA des Rinderherpesvirus
(BHV-1) (Stamm ST) (P. Leung-Tack et al. Virology, 1994, 199, 409–421), hergestellt
gemäß der in
Beispiel 2 beschriebenen Technik, und unter Verwendung der folgenden
Oligonucleotide:
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AB162 (31-mer) (SEQ ID
Nr. 4)
-
- 5'AAACTGCAGATGCAAGGGCCGACATTGGCCG 3'
-
AB163 (27-mer) (SEQ ID
Nr. 5)
-
- 5'ATCTTGTACCATATGACCGTGGCGTTG
3'
um das 5'-Ende des Gens, das
für das
Glycoprotein gD des Rinderherpesvirus (BHV-1) (GenBank-Sequenzhinterlegungsnummer
= L26360) codiert, in Form eines 338 bp PCR-Fragments zu amplifizieren. Nach der
Reinigung wurde dieses Fragment mit PstI und NdeI verdaut, um ein
317 bp PstI-NdeI-Fragment (Fragment A) zu isolieren.
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Das
Plasmid pBHV001 (P. Leung-Tack et al. Virology, 1994, 199, 409–421.) wurde
mit NdeI und StyI verdaut, um ein 942 bp Fragment freizusetzen, das
das 3'-Ende des
Gens enthielt, das für
das Glycoprotein gD von BHV-1 (Fragment B) codiert.
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Die
Fragmente A und B wurden mit dem Vektor pVR1012 ligiert (Beispiel
6), der zuvor mit PstI und XbaI verdaut worden war, um das Plasmid
pAB087 (6134 bp) zu erhalten (4).
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Beispiel 9: Konstruktion
des Plasmids pAB011 (Gen BRSV F)
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Eine
RT-PCR-Reaktion gemäß der in
Beispiel 5 beschriebenen Technik erfolgte mit der genomischen RNA
des „Respiratory
Syncytia"-Virus (BRSV)
(Stamm 391-2) (R. Lerch et al. Virology, 1991, 181, 118–131), hergestellt
wie in Beispiel 3 angegeben, und unter Verwendung der folgenden
Oligonucleotide:
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AB026 (33-mer) (SEQ ID
Nr. 6)
-
- 5'AAAACTGCAGGGATGGCGGCAACAGCCATGAGG
3'
-
AB027 (31-mer) (SEQ ID
Nr. 7)
-
- 5'CGCGGATCCTCATTTACTAAAGGAAAGATTG
3'
um das Gen,
das für
das Fusionsglycoprotein F (BRSV F) codiert, in Form eines 1734 bp-PCR-Fragments zu isolieren.
Nach der Reinigung wurde dieses Fragment PstI und BamHI verdaut,
um ein 1717 bp PstI-BamHI-Fragment zu isolieren. Dieses Fragment wurde
mit dem Vektor pVR1012 ligiert (Beispiel 6), der zuvor mit PstI
und BsmHI verdaut worden war, um das Plasmid pAB011 (6587 bp) zu
erhalten (5).
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Beispiel 10: Konstruktion
des Plasmids pAB012 (Gen BRSV G)
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Eine
RT-PCR-Reaktion gemäß der in
Beispiel 5 beschriebenen Technik erfolgte mit der genomischen RNA
des „Respiratory
Syncytia"-Virus (BRSV)
(Stamm 391-2) (R. Lerch et al. Virology, 1990, 64, 5559–5569) und
unter Verwendung der folgenden Oligonucleotide:
-
AB028 (32-mer) (SEQ ID
Nr. 8)
-
- 5'AAAACTGCAGATGTCCAACCATACCCATCATC 3'
-
AB029 (35-mer) (SEQ ID
Nr. 9)
-
- 5'CGCGGATCCCTAGATCTGTGTAGTTGATTGATTTG
3'
um das Gen,
das für
das Protein G (BRSV G) codiert, in Form eines 780 bp-PCR-Fragments
zu isolieren. Nach der Reinigung wurde dieses Fragment mit PstI und
BamHI verdaut, um ein 763 bp PstI-BamHI-Fragment zu isolieren. Dieses
Fragment wurde mit dem Vektor pVR1012 ligiert (Beispiel 6), der
zuvor mit PstI und BamHI verdaut worden war, um das Plasmid pAB012
(5634 bp) zu erhalten (6).
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Beispiel 11: Konstruktion
des Plasmids pAB058 (Gen BVDV C)
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Eine
RT-PCR-Reaktion gemäß der in
Beispiel 5 beschriebenen Technik erfolgte mit der genomischen RNA
des viralen Rinderdiarrhöevirus (BVDV)
(Stamm Osloss) (L. De Moerlooze et al. J. Gen. Virol. 1993, 74,
1433–1438),
hergestellt gemäß der in
Beispiel 3 beschriebenen Technik, und unter Verwendung der folgenden
Oligonucleotide:
-
AB 110 (35-mer) (SEQ ID
Nr. 10)
-
- 5'AAAACTGCAGATGTCCGACACAAAAGCAGAAGGGG
3'
-
AB111 (47-mer) (SEQ ID
Nr. 11)
-
- 5'CGCGGATCCTCAATAAAAATCATTCCCACTGCGACTTGAAACAAAAC
3'
um ein 342
bp Fragment zu amplifizieren, das das Gen enthielt, das für das Capsid-C-Protein
des BVDV-Virus codiert. Nach der Reinigung wurde das RT-PCR-Produkt
mit PstI und BamHI verdaut, um ein 324 bp PstI-BamHI-Fragment zu
erhalten. Dieses Fragment wurde mit dem Vektor pVR1012 ligiert (Beispiel
6), der zuvor mit PstI und BamHI verdaut worden war, um das Plasmid
pAB058 (5183 bp) zu erhalten (7).
-
Beispiel 12: Konstruktion
des Plasmids pAB059 ("Gen" BVDV E1)
-
Eine
RT-PCR-Reaktion gemäß der in
Beispiel 5 beschriebenen Technik erfolgte mit der genomischen RNA
des viralen Rinderdiarrhöevirus (BVDV)
(Stamm Osloss) (L. De Moerlooze et al. J. Gen. Virol. 1993, 74,
1433–1438)
und unter Verwendung des folgenden Oligonucleotide:
-
AB 114 (32-mer) (SEQ ID
Nr. 12)
-
- 5'ACGCGTCGACATGAAGAAACTAGAGAAAGCCC
3'
-
AB 115 (33-mer) (SEQ ID
Nr. 13)
-
- 5'CGCGGATCCTCAGCCGGGTTTGCAAACTGGGAG
3'
um die Sequenz,
die für
das E1-Protein des BVDV-Virus codiert, in Form eines 1381 bp PCR-Fragments zu isolieren.
Nach der Reinigung wurde dieses Fragment mit SalI und BamHI verdaut, um
ein 1367 bp SalI-BamHI-Fragment zu erhalten. Dieses Fragment wurde
mit dem Vektor pVR1012 ligiert (Beispiel 6), der zuvor mit SalI
und BamHI verdaut worden war, um das Plasmid pAB059 (6236 bp) zu
erhalten (8).
-
Beispiel 13: Konstruktion
des Plasmids pAB060 ("Gen" BVDV E2)
-
Eine
RT-PCR-Reaktion gemäß der in
Beispiel 5 beschriebenen Technik erfolgte mit der genomischer RNA
des viralen Rinderdiarrhöevirus (BVDV)
(Stamm Osloss) (L. De Moerlooze et al. J. Gen. Virol. 1993, 74,
1433–1438)
und unter Verwendung der folgenden Oligonucleotide:
-
AB 116 (36-mer) (SEQ ID
Nr. 14)
-
- 5'ACGCGTCGACATGACGACTACTGCATTCCTGGTATG
3'
-
AB 117 (33-mer) (SEQ ID
Nr. 15)
-
- 5'CGCGGATCCTCATTGACGTCCCGAGGTCATTTG
3'
um die Sequenz,
die das E2-Protein des BVDV-Virus codiert, in Form eines 1252 bp
PCR-Fragments zu isolieren.
Nach der Reinigung wurde dieses Fragment mit SalI und BamHI verdaut,
um ein 1238 bp SalI-BamHI-Fragment zu erhalten.
-
Dieses
Fragment wurde mit dem Vektor pVR1012 ligiert (Beispiel 6), der
zuvor mit SalI und BamHI verdaut worden war, um das Plasmid pAB060 (6107
bp) zu erhalten (9).
-
Beispiel 14: Konstruktion
des Plasmids pAB071 (Gen BPIV HN)
-
Eine
RT-PCR-Reaktion gemäß der in
Beispiel 5 beschriebenen Technik erfolgte mit der genomischen RNA
des Parainfluenza-Rindervirus Typ 3 (PI3 = BPIV) und unter Verwendung
der folgenden Oligonucleotide:
-
AB 130 (33-mer) (SEQ ID
Nr. 16)
-
- 5'TTTGTCGACATGGAATATTGGAAACACACAAAC 3'
-
AB 131 (33-mer) (SEQ ID
Nr. 17)
-
- 5'TTTGGATCCTTAGCTGCAGTTTTTCGGAACTTC 3'
um das für das Glycoprotein
HN des BPIV codierende Gen (Gensequenz HN, 1987 hinterlegt von H. Shibuta,
Sequenz-Hinterlegungsnr. in GenBank = Y00115) in Form eines 1737
bp PCR-Fragments
zu isolieren. Nach der Reinigung wurde dieses Fragment mit SalI
und BamHI verdaut, um ein 1725 bp SalI-BamHI-Fragment zu isolieren.
Dieses Fragment wurde mit dem Vektor pVR1012 ligiert (Beispiel 6), der
zuvor mit SalI und BamHI verdaut worden war, um das Plasmid pAB071
(6593 bp) zu erhalten (10).
-
Beispiel 15: Konstruktion
des Plasmids pAB072 (Gen BPIV F)
-
Eine
RT-PCR-Reaktion gemäß der in
Beispiel 5 beschriebenen Technik erfolgte mit der genomischen RNA
des Parainfluenza-Rindervirus Typ 3 (PI3 = BPIV) und unter Verwendung
der folgenden Oligonucleotide:
-
AB 132 (30-mer) (SEQ ID
Nr. 18)
-
- 5'TTTGTCGACATGATCATCACAAACACAATC
3'
-
AB 133 (30-mer) (SEQ ID
Nr. 19)
-
- 5'TTTGGATCCTACTTGTCTACTTGTTAGTAC
3'
um das für das F-Protein
des BPIV codierende Gen (Gensequenz F, 1987 hinterlegt von H. Shibuta,
Sequenzhinterlegungsnr. in GenBank = Y00115) in Form eines 1641
bp PCR-Fragments
zu isolieren. Nach der Reinigung wurde dieses Fragment mit SalI und
BamHI verdaut, um ein 1629 bp SalI-BamHI-Fragment zu isolieren.
Dieses Fragment wurde mit dem Vektor pVR1012 ligiert (Beispiel 6),
der zuvor mit SalI und BamHI verdaut worden war, um das Plasmid
pAB072 (6497 bp) zu erhalten (11).
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Beispiel 16: Herstellung
und Reinigung der Plasmide
-
Zur
Herstellung von Plasmiden zur Impfung von Tieren kann jede Technik
verwendet werden, die es ermöglicht,
eine Suspension von gereinigten Plasmiden zu erhalten, und zwar
zum großen
Teil in Form einer Superhelix. Diese Techniken sind dem Fachmann
bekannt. Insbesondere kann hier die Technik der alkalischen Lyse,
gefolgt von zwei Ultrazentrifugationen auf Chlorcäsiumgradient
in Gegenwart von Ethidiumbromid, genannt werden, wie in 7. Sambrook
et al. (Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2. Ausgabe, Cold
Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, New York, 1989) beschrieben.
Es kann auch auf die Patentanmeldungen PCT WO 95/21250 und PCT WO
96/02658 verwiesen werden, die Verfahren zur Herstellung von für die Impfung
verwendbaren Plasmiden im industriellen Maßstab beschreiben. Für die Herstellung
von Impfstoffen (siehe Beispiel 17) werden die gereinigten Plasmide
so resuspendiert, dass Lösungen
mit hoher Konzentration (> 2
mg/ml) erhalten werden, die zum Lagern geeignet sind. Hierfür werden
die Plasmide entweder in ultrareinem Wasser oder in einem TE-Puffer
(10 mM Tris-HCl; 1 mM EDTA, pH-Wert 8,0) resuspendiert.
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Beispiel 17: Herstellung
von kombinierten Impfstoffen
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Die
verschiedenen Plasmide, die zur Herstellung eines kombinierten Impfstoffs
notwendig sind, werden aus ihren konzentrierten Lösungen (Beispiel
16) gemischt. Die Gemische werden so angesetzt, dass die Endkonzentration
jedes Plasmids der wirksamen Dosis jedes Plasmids entspricht. Zum Einstellen
der Endkonzentration des Impfstoffs kann entweder eine 0,9%ige NaCl-Lösung oder
ein PBS-Puffer verwendet werden.
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Besondere
Formulierungen, wie Liposome, kationische Lipide, können ebenfalls
für die
Herstellung von Impfstoffen verwendet werden.
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Beispiel 18: Impfung von
Rindern
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Die
Rinder werden mit Dosen von 100 μg, 250 μg oder 500 μg je Plasmid
geimpft. Die Injektionen erfolgen intramuskulär mit einer Nadel, entweder in
den Glutäusmuskel
oder in Halsmuskeln. Die Impfdosen werden in Volumen zwischen 1
und 5 ml verabreicht.