Tierimpfung

Tierimpfung bezeichnet die Immunisierung von Haus-, Nutz- oder Wildtieren. ^{[ 1 ]} Sie ist ein Teilgebiet der Veterinärmedizin . ^{[ 1 ]} Der erste Tierimpfstoff wurde 1879 von Louis Pasteur gegen Hühnercholera entwickelt . ^{[ 2 ]} Die Produktion solcher Impfstoffe ist mit wirtschaftlichen Schwierigkeiten von Privatpersonen, Regierungen und Unternehmen verbunden. ^{[ 3 ]} Tierimpfungen unterliegen weniger strengen Regulierungen als Impfungen beim Menschen. ^{[ 3 ] [ 4 ]} Impfstoffe werden in konventionelle und neuartige Impfstoffe unterteilt. ^{[ 5 ] [ 6 ]} Tierimpfstoffe gelten als die kosteneffektivste und nachhaltigste Methode zur Bekämpfung von Infektionskrankheiten bei Tieren. ^{[ 6 ]} Im Jahr 2017 wurde der Wert der Veterinärimpfstoffindustrie auf 7 Milliarden US-Dollar geschätzt; für 2024 wird ein Anstieg auf 9 Milliarden US-Dollar prognostiziert. ^{[ 7 ]}

Tiere dienten sowohl als Empfänger als auch als Quelle von Impfstoffen. Der erste Tierimpfstoff, der durch Labortests entwickelt wurde, war ein Impfstoff gegen Hühnercholera im Jahr 1879 von Louis Pasteur . ^{[ 8 ]} Pasteur entwickelte 1881 auch einen Milzbrandimpfstoff für Schafe und Rinder sowie 1884 den Tollwutimpfstoff . ^{[ 8 ]} Affen und Kaninchen wurden verwendet, um das Tollwutvirus zu vermehren und abzuschwächen . ^{[ 9 ]} Ab 1881 wurde getrocknetes Rückenmarksmaterial infizierter Kaninchen an Hunde verabreicht, um sie gegen Tollwut zu impfen . ^{[ 10 ]} Das infizierte Nervengewebe wurde getrocknet, um das Virus zu schwächen. ^{[ 11 ]} Im Jahr 1885 wurde der Impfstoff schließlich dem neunjährigen Joseph Meister verabreicht , der an Tollwut erkrankt war und überlebte, während zuvor niemand überlebt hatte. ^{[ 10 ]} Die Französische Nationale Akademie für Medizin und die ganze Welt feierten diesen Erfolg als Durchbruch, und so begannen viele Wissenschaftler, mit Pasteur zusammenzuarbeiten und seine Arbeit fortzuführen. ^{[ 10 ] [ 9 ]}

Ein indirekter Einblick in Tierimpfungen bietet die Pockenimpfung. Denn der Impfstoff für Menschen basierte auf einem Tier. Pocken waren eine tödliche Krankheit, die vor allem für ihren Hautausschlag und die hohe Sterblichkeitsrate von 30 % bekannt war. ^{[ 12 ]}

Edward Jenner testete 1796 seine Theorie, dass ein Mensch, der bereits mit Kuhpocken infiziert war, vor Pocken geschützt sei. Sie erwies sich als richtig und ebnete damit den Weg zur Ausrottung der Krankheit. ^{[ 13 ]}

Durch die Ausrottungsbemühungen der Weltgesundheitsorganisation (WHO) wurden in jedem Land mindestens 80 % der Bevölkerung geimpft. ^{[ 10 ]} Anschließend wurden Fallfindung und Ringimpfungen eingesetzt, was 1980 zur ersten Ausrottung der Pocken durch Impfung führte. ^{[ 10 ]}

Die Hauptprobleme im Zusammenhang mit der Impfung von Tieren sind Zugang und Verfügbarkeit. ^{[ 14 ]} Impfstoffe sind die kosteneffektivste Maßnahme zur Vorbeugung von Krankheiten in Nutztierpopulationen, obwohl die Logistik der Impfstoffverteilung an marginalisierte Bevölkerungsgruppen nach wie vor eine Herausforderung darstellt. ^{[ 15 ]}

In marginalisierten Bevölkerungsgruppen sterben die Nutztiere der meisten Kleinbauern an Krankheiten, erreichen nicht ihr volles Wachstumspotenzial oder übertragen Krankheiten. ^{[ 3 ]} Die Ursache dieses Problems könnte durch einen verbesserten Zugang zu Tierimpfstoffen verhindert oder eingedämmt werden. ^{[ 3 ]} Nutztiere sind für schätzungsweise 600 bis 900 Millionen arme Bauern in Entwicklungsländern lebensnotwendig. ^{[ 3 ]} Denn die Tiere liefern Nahrung, Einkommen, finanzielle Reserven und soziales Ansehen.

Die Krankheiten werden in drei Kategorien eingeteilt: Krankheiten, die wirtschaftliche Verluste verursachen, staatlich kontrollierte Krankheiten und vernachlässigte Krankheiten. Alle diese Kategorien hängen mit der Verfügbarkeit von Impfstoffen zusammen. ^{[ 3 ]} Zu den Krankheiten, die wirtschaftliche Verluste verursachen, zählen notwendige Impfstoffe in Entwicklungsländern, die üblicherweise von privaten Unternehmen hergestellt werden, die kaum oder gar keinen Gewinn erzielen. Diese Unternehmen sind auf die Unterstützung der Bevölkerung angewiesen, um die Produktion fortsetzen zu können. Staatlich kontrollierte Krankheiten hingegen werden durch staatliche Maßnahmen bekämpft. Das Hauptproblem hierbei ist, dass teure Impfstoffe für arme Bauern weniger verfügbar sind. ^{[ 3 ]} Darüber hinaus gibt es einige Tierkrankheiten, die vernachlässigt werden, da sie hauptsächlich arme Bevölkerungsgruppen betreffen und daher nicht rentabel sind. Dies liegt daran, dass die Produzenten zunächst die größten Märkte anvisieren, um ihre Kapitalrendite (ROI) zu sichern. ^{[ 14 ]} Beispielsweise dauert die Ausrottung der von Hunden übertragenen Tollwut so lange, weil sie nur Entwicklungsländer betrifft und daher nicht in großem und rentablem Umfang produziert werden kann. ^{[ 3 ]}

Weitere Probleme umfassen unter anderem: wirtschaftliche, politische, technische und wissenschaftliche, regulatorische, anwendungsbezogene sowie soziale und wahrnehmungsbezogene Barrieren. ^{[ 7 ]}

Es gibt mögliche Lösungsansätze für die Probleme im Bereich der Tierimpfungen. Dazu gehören Innovationen sowohl im wissenschaftlichen als auch im regulatorischen Bereich. Es wurde vorgeschlagen, die Vorschriften regional anzugleichen und alle Tierimpfstoffe mit demselben RNA- oder DNA-Grundgerüst zu standardisieren. Es hat sich gezeigt, dass ein besseres gegenseitiges Verständnis zwischen Regulierungsbehörden, Wissenschaft und Industrie erforderlich ist. ^{[ 14 ]}

Weitere Lösungsansätze umfassen: kostenlose Tollwutimpfprogramme, gegebenenfalls Subventionen, die Bildung von Partnerschaften über Regionen hinweg (hauptsächlich im Hinblick auf Impfstoffbanken), eine Senkung der staatlichen Steuern, die Schaffung positiver Anreize für die Krankheitserfassung und den Aufbau von Partnerschaften zwischen globalen und lokalen Herstellern.

Die Produktion von Impfstoffen für Tiere und Menschen ist seit jeher miteinander verbunden; diese Beziehung wird als „One Health“ bezeichnet, da mindestens 61 % aller humanpathogenen Erreger tierischen Ursprungs sind. Zwei Hauptbeispiele hierfür sind die Tollwut- und Pockenimpfstoffe. In vielen Fällen ist die Impfung von Tieren nicht nur für deren Gesundheit, sondern auch für die menschliche Gesundheit und den Wohlstand von Bedeutung. Der Begriff Zoonose bezeichnet eine Krankheit, die von Tieren auf Menschen übertragen werden kann. ^{[ 16 ]}

Tollwut ist ein aktuelles und prominentes Beispiel für eine Zoonose. ^{[ 17 ]} Sie wird durch Speichel, Bisse und Kratzer von Tieren auf Menschen und andere Tiere übertragen. ^{[ 17 ]} Sowohl Haus- als auch Wildtiere können sich mit Tollwut infizieren. Jährlich sterben über 59.000 Menschen an der Krankheit, wobei 99 % der Fälle auf Hundebisse zurückzuführen sind. ^{[ 17 ]} Bisher sind weniger als 20 Fälle dokumentiert, in denen Tollwut ohne Behandlung überlebt hat. ^{[ 17 ]} Die meisten Fälle und Todesfälle treten aufgrund der unzureichenden Gesundheitsversorgung in Afrika und Asien auf. ^{[ 18 ]} Aufgrund der langen Inkubationszeit kann die Tollwutimpfung sowohl vor als auch nach der Infektion verabreicht werden. ^{[ 18 ]}

Die proaktive Impfung von Straßenhunden, die dazu beiträgt, die Krankheit an ihrem Ursprung zu verhindern, gilt als die kosteneffektivste Methode zur Tollwutprävention. In Bangladesch wurde zwischen 2010 und 2013 eine Massenimpfkampagne für Hunde durchgeführt, die zu einem Rückgang der tollwutbedingten Todesfälle um 50 % führte. ^{[ 18 ]}

Die WHO hat die Kampagne „Null bis 30“ ins Leben gerufen, um die Zahl der Todesfälle durch Tollwut, die von Hunden übertragen werden, bis 2030 auf null zu reduzieren.

Im letzten Jahrzehnt hatten 75 % der Infektionskrankheiten beim Menschen einen tierischen Ursprung. Daher entstand das Konzept „One Health“, das die Gesundheit von Mensch und Tier als gleichwertig betrachtet. Ein Beispiel für einen „One Health“-Impfstoff, der sowohl an Menschen als auch an Tiere verabreicht werden kann und sich derzeit in klinischen Studien befindet, ist der Impfstoff gegen Rift-Valley-Fieber. Associate Professor Warimwe von der Universität Oxford erklärt, dass dieser Ansatz die Entwicklung des Impfstoffs beschleunigt und zudem Zeit und Kosten spart. ^{[ 19 ]}

Die Entwicklung von Tierimpfstoffen unterliegt weniger regulatorischen Anforderungen als die von Humanimpfstoffen. Dies führt zu einem geringeren Zeit- und Kostenaufwand bei der Entwicklung und Produktion von Tierimpfstoffen. Die Entwicklung von Humanimpfstoffen dauert in der Regel 10 bis 15 Jahre, während die Entwicklung von Tierimpfstoffen durchschnittlich nur 5 bis 7 Jahre in Anspruch nimmt. ^{[ 20 ]} Allerdings sind die Möglichkeiten zur Priorisierung potenzieller Impfstoffziele und zur Durchführung von Sicherheitsstudien bei der Tierimpfstoffproduktion im Vergleich zu Humanimpfstoffen eingeschränkter. ^{[ 21 ]}

Die Zahl der Haustiere hat im Laufe der Zeit rasant zugenommen, da sich Tierhalter um die Gesundheit ihrer Begleiter sorgen. ^{[ 21 ]} Im Gegensatz dazu werden Impfstoffe für Nutztiere in der Regel nur dann produziert, wenn eine Zoonose auftritt oder diese erhebliche Auswirkungen auf den internationalen Handel hat. Anders als bei Haustieren, wo die Produktion ausschließlich dem Tierwohl dient, werden Nutztiere aus Gründen der menschlichen Sicherheit und aus wirtschaftlichen Erwägungen geimpft.

Dies steht in klarem Zusammenhang mit der Pharmakovigilanz (Überwachung der Wirkungen zugelassener Arzneimittel). Die größte Datenbank ist die des Veterinary Medicines Directorate (VMD) in Großbritannien. Die überwiegende Mehrheit der gemeldeten Daten bezog sich jedoch auf Haustiere.

Es gibt keine Standardmetrik zur Quantifizierung der globalen Krankheitslast bei Tieren, keine Standardmethode zur Bestimmung der Kosteneffektivität eines bestimmten Tierimpfstoffs und generell keine Kosteneffektivitätsschwellenwerte. Daher kann es schwierig sein, Prioritäten für die Entwicklung von Tierimpfstoffen zu setzen.

Aufgrund weniger strenger Regulierungen wurden in einigen Impfstoffen Verunreinigungen nachgewiesen. Ein Beispiel hierfür ist der Tollwutimpfstoff, der eine signifikante Menge an Rinderserumalbumin (BSA) enthielt. ^{[ 22 ]} BSA kann schwere allergische Reaktionen auslösen, die zum Tod führen können.

Die wichtigsten konventionellen Impfstoffe sind Lebendimpfstoffe und inaktivierte Impfstoffe . ^{[ 6 ]} Lebendimpfstoffe verwenden eine abgeschwächte Form des Virus oder Bakteriums, das die Krankheit verursacht. Diese Art der Impfung kommt der tatsächlichen Infektion am nächsten und hat daher eine stärkere Wirkung als andere konventionelle Impfstoffe gezeigt. ^{[ 23 ]} Allerdings gab es einige Sicherheitsbedenken im Zusammenhang mit Lebendimpfstoffen. Es besteht die Möglichkeit unbeabsichtigter Folgen, wenn ein anderes Lebewesen als die Zielart geimpft wird. Es gab Fälle, in denen diese Art von Impfstoff bei Tiertests zu falsch positiven Ergebnissen führte und dadurch den Status eines Landes als krankheitsfrei verlor (wie beispielsweise bei der Maul- und Klauenseuche , MKS). ^{[ 6 ]} Inaktivierte Impfstoffe bestehen aus Bakterien einer oder mehrerer Bakterienarten oder abgetöteten Virusstämmen. Die Inaktivierung erfolgt durch chemische oder physikalische Behandlung, die entweder das Protein denaturiert oder die Nukleinsäure schädigt. Diese Art von Impfstoff ist stabiler und kostengünstiger als Lebendimpfstoffe, bietet jedoch keinen so wirksamen Langzeitschutz, da sich der Erreger nicht vermehren kann. ^{[ 6 ]}

Die Genomanalyse von Krankheitserregern und das vertiefte Verständnis ihrer Mechanismen haben zur Entdeckung von Antigenen und zur Entwicklung rekombinanter Veterinärimpfstoffe geführt. Aktuell wird das Genom des Erregers sequenziert, die krankheitsverursachenden Gene identifiziert, die relevanten Gene kloniert, ein Rekombinant konstruiert und anschließend einer von drei Impfstofftypen hergestellt (DNA-Impfstoffe, Subunit-Impfstoffe, Vektorimpfstoffe). DNA- Impfstoffe induzieren die Antigenproduktion im Wirt. Es handelt sich dabei um ein Plasmid, das ein virales, bakterielles oder parasitäres Gen enthält. Das Immunsystem des Tieres erkennt das exprimierte Protein als fremd, was zu einer zellulären oder humoralen Immunantwort führen kann. DNA-Impfstoffe umgehen die Sicherheitsbedenken von Lebendimpfstoffen. Subunit-Impfstoffe enthalten kurze, spezifische Erreger, die sich nicht vermehren können. Obwohl dieser Impfstoff als sicher gilt, replizieren sich die Erreger nicht, was in Studien zu Problemen hinsichtlich der Impfstoffausbeute geführt hat. Vektorimpfstoffe stellen eine weitere Impfstoffgeneration dar. Diese Art von Impfstoff nutzt einen Vektor, um ein oder mehrere Proteine ​​an das Immunsystem des Tieres abzugeben. Derzeit wird an Pflanzenimpfstoffen geforscht, die zu den Vektorimpfstoffen zählen.

Haushühner wurden gegen Pasteurella anatis mit bakteriellen äußeren Membranvesikeln geimpft , die mittels hydrostatischer Filtrationsdialyse gereinigt wurden . Mehrere dieser Impfstoffe führten erfolgreich zu einer Immunität. Antenucci et al. (2020) demonstrierten das konsistenteste Produkt und die effektivste Immunprovokation unter den HFD-OMV-Verfahren, jedoch muss sich HFD insgesamt erst noch gegenüber anderen Impfstoffherstellungstechniken beweisen. Dennoch stellt es (Stand 2021) einen vielversprechenden Forschungsansatz dar. ^{[ 24 ]}

Die Vaccines Guidelines Group (VGG) der World Small Animal Veterinary Association (WSAVA) hat die Kernimpfungen, die Nicht-Kernimpfungen und die nicht empfohlenen Impfungen für Hunde und Katzen definiert. ^{[ 25 ]}

Kernimpfstoffe schützen Tiere vor schweren globalen Krankheiten. Wo Tollwut endemisch ist , wird der entsprechende Impfstoff als Kernimpfstoff eingestuft. ^{[ 25 ]}

• Impfung von Hunden
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