Die Pipeline
Wie personalisierte mRNA-Krebsimpfstoffe funktionieren
Der Tumor Ihres Hundes wird sequenziert. Die krebstreibenden Mutationen werden identifiziert. Ein Impfstoff, der auf diese spezifischen Mutationen abzielt, wird entwickelt, hergestellt und verabreicht. Jede Behandlung ist einzigartig, weil jeder Tumor einzigartig ist.
Tumorbiopsie und Probenaufbereitung
Ihr Veterinäronkologe entnimmt eine Tumorbiopsie — idealerweise frisch eingefrorenes Gewebe, obwohl auch formalinfixierte, paraffineingebettete (FFPE) Proben verwendet werden können. Gleichzeitig wird eine Probe aus gesundem Gewebe (typischerweise Blut) entnommen.
Die Proben werden an ein kommerzielles Genomsequenzierungslabor versendet. Wir stellen das Versandkit und die Anweisungen bereit und koordinieren die Logistik.
Klinische Details für Tierärzte
Fresh-frozen tissue is preferred for optimal DNA and RNA quality. FFPE introduces fixation artefacts that increase variant calling noise, but modern bioinformatics tools can filter these. We require both tumour and matched normal (germline) tissue to distinguish somatic mutations from inherited variants. A minimum of 200mg tumour tissue is recommended. The sequencing lab performs initial sample QC including DNA/RNA concentration, integrity (RIN score for RNA), and contamination screening.
Genomische Sequenzierung
Das Sequenzierungslabor führt eine Whole-Exome-Sequenzierung sowohl des Tumors als auch des gesunden Gewebes durch. Falls Tumor-RNA verfügbar ist, wird parallel eine RNA-Sequenzierung durchgeführt — dies bestätigt, welche Mutationen tatsächlich vom Krebs exprimiert werden.
Das Ergebnis ist eine umfassende Karte aller Mutationen im Tumor, die sich von den gesunden Zellen des Hundes unterscheiden. Ein typischer caniner Tumor weist Dutzende bis Hunderte von somatischen Mutationen auf.
Klinische Details für Tierärzte
Tumour-normal whole-exome sequencing at >100x coverage for tumour and >50x for normal. Variant calling uses a three-caller consensus approach: Mutect2, Strelka2, and VarScan2. A variant must be called by at least two of three callers to proceed. Breed-specific germline filtering removes variants that appear somatic but are actually breed polymorphisms — this uses the DoGSD and Dog10K databases covering 28 million known canine SNVs from 186 genomes. Tumour mutation burden (TMB) is calculated and flagged if below the threshold for viable vaccine candidacy.
Neoantigen-Vorhersage und Impfstoffentwicklung
Nicht jede Mutation ist ein gutes Impfstoffziel. Unsere Rechenpipeline analysiert jede Mutation, um vorherzusagen, welche veränderte Proteine — Neoantigene — produzieren, die das Immunsystem am ehesten erkennt und angreift.
Die Analyse berücksichtigt die Bindungsaffinität zu den spezifischen Immunmarkern Ihres Hundes (DLA-Typ — das canine Äquivalent zum menschlichen HLA), ob das mutante Protein tatsächlich vom Tumor exprimiert wird, die proteasomale Prozessierung und die Ähnlichkeit zu normalen Proteinen. Aus Dutzenden oder Hunderten von Kandidaten werden 15–20 für den Impfstoff ausgewählt.
Diese Neoantigene werden zu einem einzigen Polyepitop-Konstrukt zusammengestellt — eine mRNA-Sequenz, die alle 15–20 Ziele kodiert, verbunden durch Linkersequenzen, die die Immunpräsentation optimieren.
Klinische Details für Tierärzte
Neoantigen prediction uses pVACseq with NetMHCpan-4.1 for MHC binding affinity, NetMHCstab for binding stability, and NetChop for proteasomal cleavage prediction. DLA typing is performed from germline WES data against known canine DLA alleles (DLA-88 class I). Selection criteria are weighted by: binding affinity (<500nM), binding stability, clonality (clonal variants prioritised over subclonal), allele-specific expression confirmation, self-similarity filtering against the canine reference proteome (UniProt), and immunogenicity scoring. Fusion-derived neoantigens from RNA-seq are included alongside SNV-derived candidates. The construct uses a Ubmut tag at the N-terminus for enhanced proteasomal processing, 25-mer epitopes centred on each mutation, and AAY linkers between epitopes.
mRNA-Synthese und Formulierung
Die validierte Impfstoffsequenz wird an eine Auftragsproduktionsorganisation (CDMO) übermittelt, die die mRNA synthetisiert und sie in Lipid-Nanopartikel verpackt — dieselbe Liefertechnologie, die in Milliarden von COVID-19-Impfstoffdosen weltweit eingesetzt wird.
Die mRNA ist transient. Sie wird innerhalb von Tagen nach der Injektion abgebaut und integriert sich nicht in die DNA. Der Lipid-Nanopartikel liefert die mRNA in die Zellen, wo die körpereigene Maschinerie sie abliest und die Neoantigen-Proteine produziert. Das Immunsystem lernt dann, Zellen zu erkennen und anzugreifen, die diese Neoantigene tragen — einschliesslich der Tumorzellen.
Klinische Details für Tierärzte
mRNA specifications: Cap 1 structure, N1-methylpseudouridine (m1Ψ) modified nucleotides, 120-nucleotide poly(A) tail, codon-optimised for canine expression. LNP formulation uses SM102 ionisable lipid (same as Moderna's COVID-19 vaccine). Quality control includes mRNA integrity assessment, purity (A260/280), LNP particle size by dynamic light scattering, encapsulation efficiency (RiboGreen assay), and endotoxin testing (LAL). Product is delivered at 1mg/mL in sodium citrate buffer, shipped on dry ice.
Verabreichung und Überwachung
Der fertige Impfstoff wird unter Kühlung an die Tierarztpraxis geliefert. Ihr Tierarzt verabreicht ihn — typischerweise durch intramuskuläre oder intradermale Injektion — unter seiner klinischen Aufsicht. Jeder Impfstoff wird vom behandelnden Tierarzt für ein bestimmtes Tier nach Schweizer Recht verschrieben.
Bildgebende Verlaufskontrollen nach 4, 8 und 12 Wochen messen das Tumoransprechen. Diese Daten — Tumorprofil, Impfstoffdesign, gemessenes Ergebnis — fliessen in den Datensatz ein, der jeden künftigen Impfstoff verbessert.
Klinische Details für Tierärzte
Administration protocol is determined by the treating veterinary oncologist based on the individual case. Typical protocol: intramuscular or intradermal injection, with optional combination with checkpoint inhibitors (Gilvetmab, canine anti-PD-1, conditionally licensed) or tyrosine kinase inhibitors depending on tumour type. Multimodal protocols are developed in consultation with the treating vet. Response assessment follows veterinary RECIST-like criteria adapted for the tumour type. All outcome data — including non-responses — is captured for the comparative oncology dataset.
Zeitplan im Überblick
Biopsie
Sequenzierung
Vorhersage & Design
Herstellung
Behandlung
Überwachung
Qualität und Sicherheit auf jeder Stufe
Jeder Impfstoff wird von einem zugelassenen Veterinäronkologen verschrieben und unter seiner klinischen Aufsicht verabreicht. Die mRNA-Plattform und das Lipid-Nanopartikel-Liefersystem sind aus Milliarden von menschlichen COVID-19-Impfstoffdosen gut charakterisiert. Schwerwiegende Nebenwirkungen bei mRNA/LNP-Impfstoffen sind selten. Leichte Reaktionen an der Injektionsstelle sind die häufigste Nebenwirkung.
Das personalisierte Element — die Neoantigen-Sequenz — zielt auf tumorspezifische Mutationen ab, die in gesunden Zellen nicht vorkommen. Der Impfstoff bringt dem Immunsystem bei, Zellen anzugreifen, die diese Mutationen tragen. Er betrifft keine gesunden Zellen.
Qualitätskontrolle ist in jede Phase integriert: Sequenzierungs-QC validiert Datenqualität und Coverage, der Variantenaufruf verwendet Multi-Caller-Konsens zur Minimierung falsch positiver Ergebnisse, rassenspezifische Filterung entfernt Störvarianten, und das finale mRNA-Produkt durchläuft Tests auf Integrität, Reinheit, Sterilität und Endotoxine vor der Freigabe.