Veröffentlicht am 22. Juli 2025

Immunität gegen die Afrikanische Schweinepest: Was uns Hausschweine und SPF-Schweine lehren

Die Afrikanische Schweinepest (ASP) ist eine Viruserkrankung, die bei Haus- und Wildschweinen eine tödliche fieberhafte Erkrankungmit Blutungen verursacht. Für das Tierwohl und die Wirtschaft betroffener Regionen ist die ASP eine erhebliche Gefahr. Die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs wird dadurch erschwert, dass die an der Immunantwort beteiligten Mechanismen noch nicht vollständig bekannt sind. Zwei Publikationen des Instituts für Virologie und Immunologie (IVI) bringen neue Erkenntnisse über den Zusammenhang zwischen anfänglichem Immunstatus und Entwicklung einer schützenden Immunantwort gegen die ASP.

Die SPF (specific pathogen free pigs)-IVI-Schweine : Hierfür betreibt das IVI seit Jahren eine Schweinezucht unter aussergewöhnlichen pathogenfreien Hygienebedingungen: Im dieser Zucht fehlen Krankheitserreger für Schweine. Aufgrund des speziellen Gesundheitsstatus haben die Tiere ein besonders naives Immunsystem, dessen unterschiedliche Reaktion auf eine Infektion mit dem ASP-Virus im Vergleich zum Immunsystem eines konventionell gehaltenen Schweins zu grundlegenden Fortschritten geführt hat, die in diesem Projekt beschrieben werden.

• Warum sind diese Studien wichtig?

  Das Virus der Afrikanischen Schweinepest (ASPV) ist für den Menschen harmlos, verursacht aber bei Haus- und Wildschweinen ein tödliches hämorrhagisches Fieber. Im Jahr 2007 wurde ein Stamm nach Georgien eingeschleppt, der hochansteckend ist. Dieser hat sich in Europa und Südostasien verbreitet, wo seither Millionen von Tieren verendet sind. Trotz intensiver Bemühungen, einen sicheren und wirksamen Impfstoff gegen die ASP zu entwickeln, ist dies nach wie vor eine komplexe Herausforderung, die für die Praxis hohe Priorität hat.
  
  Bisher haben Impfstoffkandidaten mit abgeschwächten lebenden ASP-Viren in Studien eine vielversprechende Wirkung gezeigt. Doch es bestehen weiterhin gewisse Sicherheitsbedenken, weil die verwendeten Stämme unter gewissen Umständen virulent (krankmachend) sind. Frühere Studien zeigten Unterschiede zwischen Schweinen in Landwirtschaftsbetrieben (Hofschweine) und Schweinen, die im IVI frei von spezifischen Krankheitserregern aufgezogen wurden (SPF-Schweine, specific pathogen free pigs). Die Schweine unterschieden sich in ihrem anfänglichen Zustand des Immunsystems, insbesondere aber in ihrer Reaktion auf eine Infektion mit einem natürlich abgeschwächten, mittelgradig virulenten ASP-Virus-Stamm (Radulovic et al. 2022).
  
  Auf der Basis dieser Ergebnisse untersuchten wir, ob Unterschiede im anfänglichen Immunstatus aufgrund einer unterschiedlichen früheren Exposition gegenüber anderen Krankheitserregern einen Einfluss auf die erworbene Immunantwort gegen das ASP-Virus haben. In einem ersten Schritt zeigten wir, dass SPF-Schweine, die zuerst einem natürlich vorkommenden, mittelgradig virulenten Stamm ausgesetzt waren, im Vergleich zu den Hofschweinen widerstandsfähiger gegenüber einer erneuten Infektion mit einem hochvirulenten ASP-Virus-Stamm waren (Radulovic 2025). In einer Langzeitstudie führten wir danach eine umfassende Analyse zur angeborenen und erworbenen Immunantwort nach Immunisierung und erneuter Infektion durch. Ziel war es, Korrelate für den Schutz vor ASP-Infektionen (correlates of protection, CoP) festzulegen (Lotonin 2025). Diese Ergebnisse verbessern das Verständnis der Immunreaktionen zum Schutz vor dem ASP-Virus und sind hilfreich für die Entwicklung eines sicheren und wirksamen Impfstoffs.

• Beschreibung der Studien

  In beiden Tierversuchen wurden zwei Gruppen von Schweinen mit dem abgeschwächten ASP-Virusstamm Estonia 2014 geimpft. Nachdem keine infektiösen Viren mehr nachweisbar waren (rund 5,5 Monate nach der Immunisierung), wurden die Schweine mit dem hochpathogenen Stamm Armenia 2008 infiziert. Die erste Studie konzentrierte sich auf die Analyse der Schwere des Krankheitsverlaufs, die systemische Zytokinfreisetzung, die Häufigkeiten verschiedener Immunzellen und die Zusammensetzung des Mikrobioms im Kot. Die zweite Studie umfasste eine genauere Analyse der erworbenen Immunantwort, insbesondere der virusspezifischen Aktivierung bestimmter Immunabwehrzellen (T-Zellen) und der Veränderungen des Transkriptoms im Blut der infizierten Tiere. Die daraus resultierenden Datensätze wurden mit dem klinischen Bild der Infektion verglichen, um in Erfahrung zu bringen, welche Immunreaktionen mit dem Schutz und welche mit dem Schweregrad der Erkrankung zusammenhängen.

  

  © Created in BioRender. Lotonin, K. (2025)

• Was sind die wichtigsten Ergebnisse?

  Die Studie von Radulovic et al. (2025) zeigte, dass die mit der Haltungshygiene verbundene anfängliche Immunität einen grossen Einfluss auf die Entwicklung einer schützenden Immunität gegen virulente ASP-Virus-Stämme hat. SPF-Schweine zeigten keine klinischen Symptome und waren vollständig gegen eine Infektion nach der Immunisierung geschützt, während Hofschweine nur teilweise geschützt waren (40 % der Tiere) und eine Krankheit schwerer verlief. Überdies zeigten Hofschweine eine stärkere Freisetzung proinflammatorischer Zytokine und eine ausgeprägtere Leukopenie nach der Infektion. Auch bei der Zusammensetzung des Darm-Mikrobioms wurden signifikante Unterschiede zwischen den beiden Gruppen festgestellt.
  
  Die Studie von Lotonin et al. (2025) bestätigte einen besseren Schutz immunisierter SPF-Schweine gegen eine erneute Infektion mit dem ASP-Virus-Stamm Armenia 2008 im Vergleich zu Hofschweinen. Merkmale immungeschützter Tiere gegen die Virusinfektion waren die Induktion der Alpha-Interferon-Reaktion, die robuste Aktivierung von T-Gedächtniszellen und zytotoxischen T-Zellen sowie Transkriptom-Muster, die auf eine Hochregulierung der Plasmazellen-Aktivität deuten. Die identifizierten CoP wurden in einem Modell zusammengefasst, das die kritische Rolle wirtsspezifischer Faktoren für die Wirksamkeit von ASP-Impfstoffen berücksichtigt und zur Optimierung des Impfstoffdesigns beitragen kann.

• Wie geht es weiter?

  Die identifizierten Korrelate für den Schutz vor ASP-Infektionen müssen nun bei einer grösseren Zahl von Hofschweinen mit unterschiedlichem genetischem Hintergrund und unterschiedlichen Haltungsbedingungen untersucht werden. Da der ASP-Virus-Stamm Estonia 2014 teilweise virulent bleibt, sollten die Untersuchungen zur angeborenen und erworbenen Immunantwort auf verschiedene abgeschwächte Lebendimpfstoff-Kandidaten mit unterschiedlichen Dosen und Verabreichungswegen ausgedehnt werden. Gleichzeitig eröffnet die Identifizierung der Mechanismen, die zu schützenden Immunreaktionen beitragen.

Titel und Links zu Publikationen
1.Development of protective immunity against African swine fever depends on host-environment interactions
2.Correlates of protection against African swine fever virus identified by a systems immunology approach

Autoren

1.Emilia Radulovic, Kemal Mehinagic, Tsering Monika Wüthrich, Markus Hilty, Artur Summerfield, Nicolas Ruggli and Charaf Benarafa
2. Kirill Lotonin, Francisco Brito, Kemal Mehinagic, Obdulio García-Nicolás, Matthias Liniger, Noelle Donzé, Sylvie Python, Stephanie Talker, Tosca Ploegaert, Nicolas Ruggli, Charaf Benarafa, Artur Summerfield

Weitere Informationen
Afrikanische Schweinepest - komplexes Virus lässt viele Fragen offen
Blog Kemal Mehinagic - Afrikanische Schweinepest: «Pathogenese der Afrikanischen Schweinepest: Interaktion zwischen Virus und Tier»
Blog Emilia Radulovic - Afrikanische Schweinepest : «Welche Wirtsfaktoren beeinflussen den Verlauf und den Schweregrad der Krankheit?»