Development and characterisation of novel squalene based adjuvant formulations for yeast vaccines against IBDV

Abstract

Um eine ausreichende Wirksamkeit von Subunit- und Einzelantigenimpfstoffen zu gewährleisten, sind potente Adjuvanssysteme notwendig. Squalen Nanoemulsionen wie z.B. MF59® stellen dabei zugelassene, sichere und millionenfach verwendete Adjuvantien dar. In der vorliegenden Arbeit wurden squalenhaltige Lipidnanopartikel entwickelt, die mit einem hefebasierten Impfstoff gegen IBDV als applikationsfertige Zubereitung gelagert werden konnten. Mittels DSC, H-NMR und Weitwinkelröntgen wurden die Interaktionen des Squalens mit dem festen Lipid untersucht. Ein breites Methodenspektrum wurde zur detaillierten Größencharakterisierung angewendet, da die Partikelgröße den entscheidenden Faktor für die Wirksamkeit von Squalen Nanopartikeln darstellt. Die entwickelten Adjuvantien wurden mit Freundschem Adjuvans und einer kommerziellen Squalen Nanoemulsionen in Immunisierungsstudien im Mausmodell sowie in Infektionsexperimenten mit einem hoch virulenten IBDV Stamm im Zielorganismus Huhn verglichen.

Potent adjuvant systems are required for subunit and single antigen based vaccines to provide sufficient immunogenicity. Squalene nanoemulsions like MF59 are potent, safe and well characterised adjuvant systems and approved for the use in humans. Here, squalene containing solid lipid nanoparticles were developed which can be stored as freeze dried power together with a yeast based vaccine against IBDV. Several methods for detailed size measurement were applied, as the immune stimulating effect of squalene emulsions is mainly dependent on the particle size. DSC, X-Ray and H-NMR studies were performed to characterise the interactions of the incorporated liquid squalene with the solid hard fat matrix. The developed adjuvants were compared with Freund`s adjuvant and a commercially available squalene nanoemulsion in immunisation trials in the mouse model and a challenge experiment with a highly virulent IBDV strain in the target organism chicken.