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Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit
Viren und Gentechnik
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 2
Die „Entstehung“ der Gentechnik (Meilensteine)Die „Entstehung“ der Gentechnikgesetzgebung
Das Gentechnikgesetz (GenTG)
Gentechnik in Bayern
Virale Vektoren
Zelllinien
FAQ
Viren und Gentechnik
Gliederung
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 3
1869: Entdeckung der Nukleinsäure (DNA) durch Friedrich Miescher in einem Extrakt aus Eiterzellen. Er nennt diese atypische Substanz “Nuclein”(von lateinisch nucleus, Kern). Die Arbeit wird im Jahre 1871 publiziert.
Viren und Gentechnik
Die „Entstehung“ der Gentechnik (Meilensteine)
Miescher , 1871. „Über die chemische Zusammensetzung der Eiterzellen“. Medicinisch-chemische Untersuchungen 4, 441-460.
Anmerkung: In den nachfolgenden Jahren wird der “langweiligen” Nukleinsäure keinegroße biologische Bedeutung beigemessen…Als heiße Kandidaten der Träger der Erbanlagen werden v.a. die Proteinefavorisiert !
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 4
1944: Oswald Avery beweist, dass DNA die Erbsubstanz ist(und nicht die Proteine !)
Viren und Gentechnik
Die „Entstehung“ der Gentechnik (Meilensteine)
* * * * *+ * *+ * *+
R-Stamm inaktivierterS-Stamm
inaktivierterS-Stamm
+R-Stamm
S-Stamm inaktivierterS-Stamm
+ Protease+
R-Stamm
inaktivierterS-Stamm+ DNase
+R-Stamm
DNA !Avery et al., 1944, J Exp Med 79, 137-158
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1953: James Watson und Francis Crick klären mittels Röntgenstrukturanalysedie räumliche Struktur der DNA auf
Viren und Gentechnik
Die „Entstehung“ der Gentechnik (Meilensteine)
(Rosalind Franklin)Watson und Crick , 1953, Nature 171, 737-738
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1952: Joshua Lederberg führt den Begriff “Plasmid” – als Bezeichung fürextrachromosomale genetische Partikel – ein. Erst ab ca.1970 (siehe unten) werden Plasmide zu wichtigen Reagenzien dermolekulargenetischen bzw. biotechnolgischen Forschung.
Viren und Gentechnik
Die „Entstehung“ der Gentechnik (Meilensteine)
1967: Steven Zimmerman und John Little beschreiben ein “DNA-joining enzyme” (= Ligase) in E.coli.
1969: Werner Arber beschreibt spezifische Modifikations- und Restriktionssysteme (= Restriktionsenzyme) an E.coli.
Lederberg, 1952, Physiol. Rev. 32, 403-430 Zimmerman et al., 1967, PNAS 57, 1841-1848 Arber und Linn, 1969, Annu Rev Biochem. 38, 467-500
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Viren und Gentechnik
Die „Entstehung“ der Gentechnik (Meilensteine)
1972: Paul Berg generiert die erste rekombinante DNA.
+ Ligase
Rekombinante DNA
SV40 E.coli
PlasmidSV40 Genom
+ Eco RI + Eco RI
SV40 Genom(-Fragment)
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Viren und Gentechnik
Die „Entstehung“ der Gentechnik (Meilensteine)
1973: Stanley Cohen generiert den ersten GVO. E.coli (1) E.coli (2)
RSF1010(SmR)
pSC101(TetR)
pSC109(TetR + SmR)
Eco RI Eco RI
+ Ligase
GVO
+ Eco RI + Eco RI
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Viren und Gentechnik
Gliederung
Die „Entstehung“ der Gentechnik (Meilensteine)
Die „Entstehung“ der GentechnikgesetzgebungDas Gentechnikgesetz (GenTG)
Gentechnik in Bayern
Virale Vektoren
Zelllinien
FAQ
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 10
Viren und Gentechnik
Die „Entstehung“ der Gentechnikgesetzgebung
Januar 1973: Erste Asilomarkonferenz.Auf Initiative Paul Bergs treffen sich Wissenschaftler im kalifornischenAsilomar, um die Gefahren des “gentechnischen” Arbeitens mit Tumorviren(SV40 !) zu diskutieren.Anmerkung: Eine Mitarbeiterin Paul Bergs plant die gesamte DNA von SV40 in E.coli einzuschleußen.
Juni 1973: Gordon Konferenz über Nukleinsäuren.Die Vorstellung weiterer neuer Methoden zur Herstellung rekombinanter DNA und zur artübergreifenden Übertragung von Genen löst eine erneuteSicherheits-Diskussion aus. Im Anschluß an die Konferenz fordern die Teilnehmer die US-amerikanischeNationale Akademie der Wissenschaften (NAS) auf, eine Kommission mit derUntersuchung der potentiellen Risiken von rekombinanter DNA zubeauftragen. Das “Committee on Recombinant DNA Molecules” unterVorsitz von Paul Berg (Berg-Kommission) wird begründet.
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Viren und Gentechnik
Die „Entstehung“ der GentechnikgesetzgebungJuli 1974: Offener Brief des “Committee on Recombinant DNA Molecules”.Die Berg-Kommission veröffentlicht zeitgleich einen offenen Brief in demPublikationsorgan der US-amerikanischen Nationalen Akademie derWissenschaften (PNAS), dem US-amerikanischen Science- und dembritischen Nature-Magazin.
Der offene Brief enthält folgende Forderungen: - Ein freiwilliges, weltweites Moratorium bestimmter Experimente mitrekombinanter DNA.
- Die Einberufung einer NIH-Expertenkommission zur Bewertung möglicherSicherheitsrisiken durch den Umgang mit rekombinanter DNA
- Schaffung von Richtlinien für den Umgang mit rekombinanter DNA.- Die Einberufung einer internationalen Konferenz zur Diskussion über den weiteren Umgang mit rekombinanter DNA.
Berg et al., 1974, „Potential biohazards of recombinant DNA molecules“, PNAS, 71, 2593-2594.
Berg et al., 1974, „Letter: Potential biohazards of recombinant DNA molecules“, Science, 185, 303.
Berg et al., 1974, „NAS ban on plasmid engineering“, Nature, 250, 175.
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Februar 1975: Zweite Asilomarkonferenz über rekombinante DNA Moleküle.Wissenschaftler, Juristen und Journalisten aus 17 verschiedenen Staatendiskutieren Sicherheitskonzepte im Umgang mit rekombinanter DNA. Das im Jahr zuvor ausgerufene Moratorium wird aufgehoben.
Diskussion von Richtlinien-Vorschläge für Arbeiten mit rekombinanter DNA:- Einführung eines Klassifizierungssystems zur Einteilung gentechnischerArbeiten in vier Risikogruppen (gemäß WHO-Klassifizierung).
- Einführung entsprechender (Risikogruppen-spezifischer) Sicherheits-massnahmen zur Eindämmung von Freisetzungen in die Umwelt(physical containment, biological containment).
- GLP-Unterweisung (Training) von Mitarbeitern.- Verbot bestimmter gentechnischer Arbeiten (z.B. mit hochpathogenen MO, Toxinen), Arbeiten mit sehr grossen Kulturvolumen und aller Arten von Freisetzungen.
Viren und Gentechnik
Die „Entstehung“ der Gentechnikgesetzgebung
Berg et al., 1975, „Asilomar conference on recombinant DNA molecules“, Science, 188, 991-994.
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Viren und Gentechnik
Die „Entstehung“ der GentechnikgesetzgebungJuli 1976: NIH-Richtlinien für die Forschung an rekombinanter DNA.Als Konsequenz der zweiten Asilomar-Konferenz und einer Anfrage der WHO veröffentlicht die 1974 konstituierte NIH-Expertenkommission (Recombinant DNA Advisory Committee (RAC)) ihre ersten Richtlinien für die Forschung an rekombinanter DNA.
Das 1976 publizierte Dokument enthält u.a. folgende Punkte: - Festlegung (Risikogruppen-spezifischer) Sicherheitsmassnahmen zurEindämmung von Freisetzungen in die Umwelt (physical containment, biological containment)
- GLP-Unterweisung (Training) von Mitarbeitern- Verbot bestimmter gentechnischer Arbeiten (z.B. mit hochpathogenen MO, Toxinen), Arbeiten mit sehr grossen Kulturvolumen und aller Arten von Freisetzungen
- Spezielle Arbeitsanweisungen für bestimmte Arten von Experimenten- Regelung von Zuständigkeiten und Verantwortlichkeiten (Anzeige von Experimenten, Hygienepläne, Projektleiter, Betreiber etc.)„Recombinant DNA research - Guidelines“, Federal Register 41, 27901-27943 (1976).
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Viren und Gentechnik
Die „Entstehung“ der Gentechnikgesetzgebung
1978: Einführung der “Richtlininen zum Schutz vor Gefahren durch in-vitro neukombinierte Nukleinsäuren” (Genrichtlininen) in Deutschland.Dem NIH-Konzept folgend wird 1978 in Deutschland die “ZentraleKommission für die Biologische Sicherheit” (ZKBS) eingerichtet und mit derErstellung von “Richtlinien vor Gefahren durch in-vitro neukombinierteNukleinsäuren” beauftragt. Die kurz Genrichtlinien genannten “Richtlininen zum Schutz vor Gefahrendurch in-vitro neukombinierte Nukleinsäuren” werden noch im selben Jahreingeführt. Sie besitzen eine verbindliche Gültigkeit für alle staatlichenForschungseinrichtungen und öffentlich geförderten Projekte; von allenübrigen Einrichtungen wird die Anwendung der Genrichtlininen auf freiwilligerBasis erwartet. In den nachfolgenden Jahren werden die Genrichtlininen mehrfachüberarbeitet.
„Richtlininen zum Schutz vor gefahren durch in-vitro neukombinierte Nukleinsäuren – 5. überarbeitete Fassung“, Bundesanzeiger Verlagsges. mhH., Köln (1986).
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Viren und Gentechnik
Die „Entstehung“ der GentechnikgesetzgebungApril 1990: Richtlinien 90/219/EWG und 90/220/EWG des Rates derEuropäischen GemeinschaftenDie “Richtlinie 90/219/EWG über die Anwendung genetisch veränderterMikrorganismen in geschlossenen Systemen” (Systemrichtlinie) und die “Richtlinie 90/220/EWG über die absichtliche Freisetzung von genetischveränderten Organismen in die Umwelt” (Freisetzungsrichtlinie) werdenvom Rat der Europäischen Gemeinschaften verabschiedet.
Artikel 22 (90/219/EWG) bzw. Artikel 23 (90/220/EWG):“Die Mitgliedstaaten erlassen die erforderlichen Rechts- und Verwaltungsvorschriften, um dieser Richtlinie (…) nachzukommen. (…)”= Aufforderung zur Umsetzung in nationales Recht !
Juni 1990: Verabschiedung des Gesetzes zur Regelung der Gentechnik(Gentechnikgesetz - GenTG) in DeutschlandDas GenTG wird in den nachfolgenden Jahren mehrfach novelliert.
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Wissenschaftliche Diskussion über Gefahren rekombinanter DNA:- erste Asilomar-Konferenz- Gordon Konferenz
US-amerikanische Nationale Akademie der Wissenschaften (NAS):- Begründung der Berg-Kommission
Offener Brief der Berg-Kommission mit nachfolgenden Forderungen:
WeltweitesMoratorium
NIH-Expertenkommission
Schaffung von Richtlinien
Begründung der RAC am NIH
Aufhebung des Moratoriums
Zweite Asilomar-Konferenz
NIH-RichtlinienWHO
Begründung derZKBS am RKI
Internationale Experten-Konferenz
Genrichtlinien
Rat der EWG § GenTG §
Richtlinien-Vorschläge
1972
1973
1974
1975
1976
1978
1990 Systemrichtlinie (90/219/EWG) Freisetzungsrichtlinie (90/220/EWG)
Wissenschaftlicher Fortschritt: - erste rekombinante DNA
Wissenschaftlicher Fortschritt: - erste GVO
RAC am NIHAnfrage
nach 1990 Rat der EG
Systemrichtlinie (98/81/EG) Freisetzungsrichtlinie (2001/18/EG)Systemrichtlinie (2009/41/EG)
§ GenTG §
Novellierungen
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Viren und Gentechnik
Gliederung
Die „Entstehung“ der Gentechnik (Meilensteine)
Die „Entstehung“ der Gentechnikgesetzgebung
Das Gentechnikgesetz (GenTG)Gentechnik in Bayern
Virale Vektoren
Zelllinien
FAQ
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Viren und Gentechnik
Das Gentechnikgesetz (GenTG)
Erster Teil:Allgemeine Vorschriften
§1 Zweck des Gesetzes:
1. Der Schutz der Umwelt (Menschen, Tieren, Pflanzen, Sachgütern) vorschädlichen Auswirkungen gentechnischer Verfahren und Produkte. Einführung von Vorsorgemassnahmen gegen das Entstehen solcherGefahren.
2. Gewährleistung der Inverkehrbringung von Produkten (insbesondereLebens- und Futtermittel), die konventionell, ökologisch oder unterEinsatz von gentechnisch veränderten Organismen (GVOs) erzeugtwerden.
3. Den rechtlichen Rahmen für die Erforschung, Entwicklung, Nutzung und Förderung der wissenschaftlichen, technischen und wirtschaftlichenMöglichkeiten der Gentechnik zu schaffen.
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Viren und Gentechnik
Das Gentechnikgesetz (GenTG)
§2 Anwendungsbereich:
1. gentechnische Anlagen
2. gentechnische Arbeiten
3. Freisetzungen von GVOs
4. das Inverkehrbringen von Produkten, die GVOs enthalten oder aussolchen bestehen; Tiere gelten als Produkte im Sinne des Gesetzes.
Das Gesetz gilt nicht für die Anwendung von GVOs am Menschen(z.B. Gentherapie)
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Viren und Gentechnik
Das Gentechnikgesetz (GenTG)§3 Begriffsbestimmungen:
Organismus:Jede biologische Einheit, die fähig ist, sich zu vermehren oder genetisches Material zuübertragen, einschliesslich Mikroorganismen
Gentechnische Arbeiten:Erzeugung, Vermehrung, Lagerung, Zerstörung oder Entsorgung sowie der innerbetrieblicheTransport von GVO
Sicherheitsstufen:Gruppen gentechnischer Arbeiten nach ihrem Gefährdungspotenzial (S1 – S4)
GVO:Ein Organismus, mit Ausnahme des Menschen, dessen genetisches Material in einer Weise verändert worden ist, wie sie unter natürlichen Bedingungen nicht vorkommt.
Vektor:Ein biologischer Träger, der Nukleinsäuresegmente in eine neue Zelle einführt.
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Viren und Gentechnik
Das Gentechnikgesetz (GenTG)
Gentechnische Anlage:Einrichtung, in der gentechnische Arbeiten im geschlossenen System durchgeführt und bei derspezifische Einschliessungsmassnahmen angewendet werden, um den Kontakt der verwendetenOrganismen mit Mensch und Umwelt zu begrenzen und ein dem Gefährdungspotenzialangemessenes Sicherheitsniveau zu gewährleisten. Zum Beispiel Labor-, Tierhaltungs- und Technikräume, Produktionanlagen oder Gewächshäuser.
Laborsicherheitsmassnahmen:Festgelegte Arbeitstechniken und eine festgelegte Ausstattung von gentechnischen Anlagen.
Biologische Sicherheitsmassnahmen:Die Verwendung von Empfängerorganismen (z.B. E.coli K12 Stämme) und Vektoren mitbestimmten, gefahrenmindernden Eigenschaften.
Freisetzung:Das gezielte Ausbringen von GVOs in die Umwelt.
Inverkehrbringen:Die Abgabe von Produkten an Dritte, soweit diese nicht zu gentechnischen Arbeiten in gentechnischen Anlagen oder für genehmigte Freisetzungen bestimmt sind
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Viren und Gentechnik
Das Gentechnikgesetz (GenTG)Betreiber:Eine juristische oder natürliche Person oder eine nichtrechtsfähige Personenvereinigung, die unter ihrem Namen eine gentechnische Anlage errichtet oder betreibt, gentechnische Arbeitenoder Freisetzungen durchführt oder Produkte die GVOs enthalten in Verkehr bingt.
Projektleiter (PL):Eine Person, die im Rahmen ihrer beruflichen Obliegenheiten die unmittelbare Planung, Leitungoder Beaufsichtigung einer gentechnischen Arbeit oder Freisetzung durchführt.
Beauftragter für Biologische Sicherheit (BBS):Eine Person, die die Erfüllung der Aufgaben des Projektleiters überprüft und den Betreiber berät.
Beschäftigte:Schüler, Studenten und sonstige Personen, die gentechnische Arbeiten durchführen.
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Viren und Gentechnik
Das Gentechnikgesetz (GenTG)
§3 und §4 Zentrale Kommission für Biologische Sicherheit (ZKBS):
Zusammensetzung der ZKBS (§3)
Aufgaben der ZKBS (§4):- Die ZKBS prüft und bewertet sicherheitsrelevante Fragen, gibt hierzuEmpfehlungen und berät die Bundesregierung und die Länder.
- Die ZKBS veröffentlicht allgemeine Stellungnahmen zu häufigdurchgeführten gentechnischen Arbeiten mit den Kriterien derVergleichbarkeit.
→ Details geregelt durch ZKBS Verordnung (ZKBSVO)
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Viren und Gentechnik
Das Gentechnikgesetz (GenTG)
§6 Allgemeine Sorgfalts- und Aufzeichnungspflichten, Gefahrenvorsorge:(Pflichten des Betreibers)
- Regelmässige Risikobewertungen der gentechnischen Arbeiten und Überprüfung der Sicherheitsmassnahmen (ggf. Anpassung)
- Aufzeichnungspflicht über gentechnische ArbeitenS1: 10 JahreS2, S3, S4 und Freisetzungen: 30 Jahre(Aufbewahrungs- und Vorlagepflicht der Aufzeichnungen)
- Bestellung von PL und BBS
→ Details geregelt duch Gentechnik-Aufzeichnungsverordnung(GenTAufzV)
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Viren und Gentechnik
Das Gentechnikgesetz (GenTG)Zweiter Teil:Gentechnische Arbeiten in gentechnischen Anlagen
§7 Sicherheitsstufen / Sicherheitsmassnahmen:
(1) Gentechnische Arbeiten werden in vier Sicherheitsstufen eingeteilt:
S1: Arbeiten mit keinem Risiko für Mensch oder Umwelt
S2: Arbeiten mit geringem Risiko für Mensch oder Umwelt
S3: Arbeiten mit mäßigem Risiko für Mensch oder Umwelt
S4: Arbeiten mit hohem Risiko für Mensch und Umwelt
Die Zuordnung erfolgt anhand des Risikopotentials der gentechnischen Arbeit, welches bestimmt wird durch die Eigenschaft der Empfänger- und Spenderorganismen, der Vektoren sowie des gentechnisch veränderten Organismus.
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Viren und Gentechnik
Das Gentechnikgesetz (GenTG)
§7 Sicherheitsstufen / Sicherheitsmassnahmen:
(2) Sicherheitsmaßnahmen bei der Durchführung gentechnischer Arbeiten.
Biologische Sicherheitsmaßnahmen:anerkannte Vektor- / Empfängersysteme
Arbeitsschutzmaßnahmen Gefährdungsbeurteilungen; Minimierung der Exposition von Beschäftigten und Umwelt mit GVO
Technische und Organisatorische Sicherheitsmaßnahmen:(abhängig von Sicherheitsstufe der gentechnischen Arbeit)Bauweise; Arbeitsabläufe; Hygienepläne (Desinfektion !!!)
ArbeitssicherheitsmaßnahmenBetriebsanweisung; Qualifikation, Einweisung und (jährliche) Unterweisung der Beschäftigten; Unterweisung von Wartungs-, Putz- und Wartungspersonal; Arbeitsmedizinische Prävention
Anforderungen and Abwasser- und Abfallentsorgung
→ Details geregelt durch Gentechnik-Sicherheitsverordnung(GenTSV)
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Viren und Gentechnik
Das Gentechnikgesetz (GenTG)§8 Genehmigung, Anzeige und Anmeldung von gentechnischen Anlagenund erstmaligen gentechnischen Arbeiten.
§9 Weitere gentechnische Arbeiten
→ Details geregelt duch Gentechnik-Verfahrensverordnung (GenTVfV)
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Viren und Gentechnik
Das Gentechnikgesetz (GenTG)
Dritter Teil:Freisetzung und Inverkehrbringen
Vierter Teil: Gemeinsame Vorschriften
Fünfter Teil: Haftungsvorschriften
Sechster Teil:Straf- und Bußgeldvorschriften
Siebter Teil:Übergangs- und Schlussvorschriften
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System-richtlinie:
90/219/EWG98/81/EG
2009/41/EG
Freisetzungs-richtlinie:
90/220/EWG2001/18/EG
EWG / EG Deutschland Bayern
GenTG
ZKBS-Verordnung(ZKBSVO)
Gentechnik-Aufzeichnungsverordnung (GenTAufzV)
Gentechnik-Sicherheitsverordnung (GenTSV)
Gentechnik-Pflanzenerzeugungsverordnung (GenTPflEV)
Gentechnik-Beteiligungsverordnung (GenTBetV)
Gentechnik-Anhörungsverordnung (GenAnhV)
Bundeskostenverordnung zum Gentechnikgesetz (BGenTGKostV)
Gentechnik-Verfahrensverordnung(GenTVfV)
Gentechnik-Notfallverordnung (GenNotfV)
Gentechnik-Zuständigkeits-verordnung (ZustVGenT)
§ 6
§ 4
§ 7
§ 16
§ 16b
§ 18
§ 24
§ 31
§ 30
Ermächtigung zur Regelung durch Verordnungen…
Aufforderung zur Umsetzung in nationales Recht…
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Viren und Gentechnik
Gliederung
Die „Entstehung“ der Gentechnik (Meilensteine)
Die „Entstehung“ der Gentechnikgesetzgebung
Das Gentechnikgesetz (GenTG)
Gentechnik in BayernVirale Vektoren
Zelllinien
FAQ
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Viren und Gentechnik
Gentechnik in Bayern
§1 Vollzug des Gentechnikgesetzes:- Regierung
§2 Überwachung- Technische Überwachung: Gewerbeaufsichtsamt der Regierung- Entnahme und Untersuchung von Proben: LGL- Entnahme von Proben: Regierung - Anordnungen / Verfügungen: Regierung
§3 Örtliche Zuständigkeit- ROB: Oberbayern, Niederbayern, Schwaben - RUF: Oberfranken, Mittelfranken, Unterfranken, Oberpfalz
§4 Aufsicht- Oberste Aufsichtsbehörde: Staatsministerium für Umwelt und Gesundheit (StMUG)
Die Gentechnik-Zuständigkeitsverordnung (ZustVGenT)
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19931994
19951996
19971998
19991992
20002001
20022003
20042005
20062007
20082009
2010
Jahr
Anz
ahl g
ente
chni
sche
rA
nlag
en
740715692667642633600594578540501457431367335298282235202
0000000000000000000
141415161516161614131313121112121072
191187175168155151140139131128116103103878075737270
535514502483472466444439433399372341316269243211199156130
2010200920082007200620052004200320022001200019991998199719961995199419931992
Gesamt
S4S3S2S1
Jahr
In absoluten Zahlen:
0
100
200
300
400
500
600
S1 S2 S3 S4
Entwicklung gentechnischer Anlagen seit 1992 - Bayern
Viren und Gentechnik
Gentechnik in Bayern
(Que
lle: R
OB
und
RU
F)
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 33
S1 74,71%
S2 23,57%
In absoluten Zahlen:
S1: 4397S2: 1387S3: 97S4: 4
In absoluten Zahlen:
S1: 535S2: 191S3: 14S4: 0
Anzahl gentechnischer Anlagen in 2010
- Deutschland - - Bayern -
S3 1,65%
S4 0,07%
S1 72,3%
S2 25,81%
S3 1,89%
Viren und Gentechnik
Gentechnik in Bayern
(Quelle: ROB und RUF)(Quelle: BVL)
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(Ohne die Arbeiten, die am LGL im Rahmen der amtlichen Überwachung durchgeführt werden)
0
5
10
15
20
25
HIV HTLV HCV E.coli (EHEC) andere
Organismus
Anza
hl A
rbei
ten
HIV HTLV HCV E.coli (EHEC) andere
S3-Arbeiten in Bayern (Stand: Mai 2011)
Viren und Gentechnik
Gentechnik in Bayern
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 35
0
50
100
150
200
250
Organismus
Anz
ahl A
rbei
ten
OrganismusVirale Vektoren
(insgesamt: 752)Viren
(insgesamt: 154)Bakterien
(insgesamt: 175)Zelllinien
(insgesamt: 123)
Anz
ahl A
rbei
ten
Lent
ivira
l
Pilz
e
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S2-Arbeiten in Bayern (Stand: Mai 2011)
Viren und Gentechnik
Gentechnik in Bayern
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 36
Viren und Gentechnik
Gliederung
Die „Entstehung“ der Gentechnik (Meilensteine)
Die „Entstehung“ der Gentechnikgesetzgebung
Das Gentechnikgesetz (GenTG)
Gentechnik in Bayern
Virale VektorenZelllinien
FAQ
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 37
Grundlagenforschung (Vorteil: Hohe Transduktionseffizienzen !)z.B. (Über-) Expression von (mutierten) Genen bzw. Proteinenz.B. Knock-down von Genen bzw. Proteinen (RNAi-Technologien)z.B. tagging (GFP-labeling) von ProteinenGenerell: transiente oder stabile Expression eines Transgens möglichGenerell: Einsatz in Zellkultur (in vitro), aber auch im Tiermodell (in vivo) möglichGenerell: Einflussnahme auf Zielzelltropismus möglich (Stammzellen; ruhende Zellen)
Impfstoffentwicklung:z.B. Japanisches Enzephalitis Virus; HIV-1/2; Malaria etc.
(häufig basierend auf Adenoviren; Vacciniaviren)
Gentherapie:z.B. Hämophilie A/B; Diabetes etc.
(häufig basierend auf Adenoviren; AAV; Retro-/ Lentiviren)
Virotherapie mit onkolytischen Viren:z.B. Nasopharynxkarzinom und Adenovirus „ONYX-015“z.B. Lebermetastasen aus Dickdarmkrebs und Herpes Simplex Virus „NV1020“
Viren und Gentechnik
Virale Vektoren Anwendungen viraler Vektoren
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 38
Unterteilung- Exogene und endogene Retroviren (letztere: 8% des menschlichen Genoms)- Exogene (infektiöse) Retroviren: Retroviren, Lentiviren und Spumaviren
Retroviren (Unterfamilie: Orthoretroviren)- Unterteilung in die Gattungen: α-, β-, γ-, δ-, ε-Retroviren- Humanpathogene Vertreter: HTLV-1/2 (δ-Retroviren)- Als Basis für Vektoren häufig:
Murine Leukemia Virus (MLV) oder Murine Stem Cell Virus (MSCV) (γ-Retroviren)
Lentiviren (Unterfamilie: Orthoretroviren)- Weitere Gattung innerhalb der Unterfamilie: Orthoretroviren- HumanpathogeneVertreter: HIV-1/2- Alternatives Splicing (HIV produziert mehr als 20 verschiedene mRNAs)- Lentiviren können auch ruhende (sich nicht teilende) Zellen infizieren. - Als Basis für Vektoren vorwiegend: HIV-1
Spumaviren (Unterfamilie: Spumaviren)- Keine humanpathogenen Vetreter bekannt- Besonderheiten im Genomaufbau und der Morphogenese:
Ähnlichkeiten zu Hepatitis B Virus: reverse Transkription bereits im Viruspartikel
Viren und Gentechnik
Virale VektorenRetro- und Lentivirale Vektoren: Systematik der Retroviren
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 39
Viren und Gentechnik
Virale VektorenRetro- und Lentivirale Vektoren: Replikationszyklus der Retroviren
Integrase
Kapsid
Reverse Transkriptase
RNA
Hüllprotein
Fusion
Uncoating
RNA abhängige DNA Polymerisation
RNase H Aktivität
DNA abhängige DNA Polymerisation
Reverse Transkription
Integration
Überwindung der Kernhhülle(Achtung: nur bei Lentiviren)
Translation viraler Proteine
RNA-Synthese
Assembly
Budding (Knospung)
Reifung(Protease)
ecotrop (nur Maus)amphotrop (Maus und Mensch)
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 40
Viren und Gentechnik
Virale VektorenRetro- und Lentivirale Vektoren: Genomorganisation der Retroviren
poly A
U3 R U5 U3 R U5gag pro pol
env
Provirale DNA
Genomische RNA
5‘ LTR 3‘ LTR
Transaktivierung
Ψ
Genomorganisation von MLV (8,8 kb)
poly A
U3 R U5 U3 R U5gag
pro pol
vif Provirale DNA
Genomische RNA
5‘ LTR 3‘ LTR
Transaktivierung
Ψ
Genomorganisation von HIV-1 (9,7 kb)
env
nef
vprvpu
tat
rev
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 41
Viren und Gentechnik
Virale VektorenRetro- und Lentivirale Vektoren: Genomorganisation der Vektoren
poly A
U3 R U5 U3 R U5 Provirale DNA
Vektorgenom
5‘ LTR 3‘ LTR
Transaktivierung
Ψ
Genomorganisation von MLV-basierten (retroviralen) Vektoren
Genomorganisation von HIV-1-basierten (lentiviralen) Vektoren
Transgen
poly A
U3 R U5 U3 R U5 Provirale DNA
Vektorgenom
5‘ LTR 3‘ LTR
Transaktivierung
Ψ Transgen
Deletion bei SIN-Vektoren
Deletion bei SIN-Vektoren -
-
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 42
Viren und Gentechnik
Virale VektorenRetro- und Lentivirale Vektoren: Herstellung
Transfer-Plasmid(5‘LTR-Ψ-Transgen-3‘LTR)
Transfer-Plasmid(5‘LTR-Ψ-Transgen-3‘LTR)
Verpackungs-Plasmid(e)(gag/ pro/ pol)
Envelope-Plasmid(env / Pseudotypisierung !)
z.B. VSV-G
gag/ pro/ pol
env
Verpackungszelllinie
Transiente Expression
Produktionszelllinie
Retro-/Lentiviraler Vektor
Stabile transduzierte Zelllinie
Hüllprotein (env)
Rezeptor
Selektion / Passagierung
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 43
Spenderorganismus 1(z.B. Mensch, subgenomisch)
Viren und Gentechnik
Virale VektorenRetro- und Lentivirale Vektoren: ZKBS-Stellungnahme (Az. 6790-10-41)
Spenderorganismus 2(Retrovirus, subgenomisch)
Plasmid
Empfänger 1:E.coli (RG1)
GVO
Empfänger 2:Produktionszelllinie
(RG1)
GVO
Retroviraler Vektor
GVO
Empfänger 3:(RG ???)
GVO
Transfer-Plasmid
Produktionssystem Stabil transduzierteZelllinie
S1 S1 (ecotrop)S2 (amphotrop) S1 (oder höher)
S1 (ecotrop)S2 (amphotrop)
Anmerkungen:- Wenn kein amphotroper Vektor (S2) mehr
nachweisbar, dann S1 - Bei allen retroviralen Vektoren abhängig
von der Risikogruppe des Empfängers 3
Anmerkung:- Bei amphotropen Vektoren und Transgenen mit
onkogenem Potential: S2 mit zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen zum Personenschutz (ZKBS-Stellungnahme: Az. 6790-10-83)
Anmerkung:- Erfolgt die Übertragung eines vollständigen Genoms
eines Retrovirus der Risikogruppe 2 oder 3**, dann S2 (ZKBS-Stellungnahme: Az. 6790-10-89)
Gentechnische Arbeitder Sicherheitsstufe…
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 44
Unterteilung- 54 bekannte, humanpathogene Adenovirustypen- Einteilung in 5 Spezies (A-G) - Adenovirale Vektoren basieren meist auf Adenovirustyp 5 (Ad5)
Übertragungswege- Direkter Kontakt, Tröpfchen-/ Schmierinfektion, fäkal-oral
Klinik- Meist asymptomatische Infektionen (>50%) - Symptomatische Infektionen des Auges, des Respirations-, Urogenital-Gastrointestinaltraktes möglich
Immunität - Langzeitige (lebenslange ?), typspezifische Immunität
Durchseuchung- heterogen- bei Ad5 zwischen 60% (z.B. Europa) und 90% (z.B. Kamerun)
Viren und Gentechnik
Virale VektorenAdenovirale Vektoren: Übersicht Adenoviren
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 45
Viren und Gentechnik
Virale VektorenAdenovirale Vektoren: Replikationszyklus der Adenoviren
CAR
Endozytose
Translation viraler Proteine
RNA-Synthese
Freisetzung der Adenoviren(obligate Lyse der Zelle)
Fiber
DNA (linear, DS)
Kapsid
TerminalesProtein (TP)
Freisetzung aus Endosom
Transport der DNA in Zellkern
DNA-Replikation
Assembly
Transport des Kapsids zu NPC
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 46
Viren und Gentechnik
Virale VektorenAdenovirale Vektoren: Genomorganisation
ITR Ψ
E1
Ad5-Genom ITR
L1 L2 L3 L4 E3 L5
E4E2A
36 kb
ITR Ψ
E1
1.Generation AdV ITR
L1 L2 L3 L4 E3 L5
E4E2A
ITR Ψ
E1
ITR
L1 L2 L3 L4 E3 L5
E4E2A
ITR Ψ
E1
ITR
L1 L2 L3 L4 E3 L5
E4E2A
2.Generation AdV
3.Generation AdV(Helfer-abhängig)
ΔE1
ΔE1
ΔE3
ΔE3 ΔE4ΔE2
bis 5,2 kb
bis 13 kb
bis 36 kb
(optional)
oder
(optional)
E1: essentiellE2: essentiellE3: nicht essentiellE4: nicht essentiell
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 47
Viren und Gentechnik
Virale VektorenAdenovirale Vektoren: Herstellung 1. Generation AdV
E1
ITR Ψ Transgen ITR
ΔE1
Transformation
Trans-Komplementation
Replikation1.Generation
AdV
E1
RCA-Kontamination(Replication Competent Adenovirus)Frequenz: < 1 pro 108 AdV
ΔE1
ΔE1 ΔE1
ΔE1
ΔE1
ΔE1
E1
1.Generation AdV (BAC oder 2 Plasmide)Ψ
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 48
Viren und Gentechnik
Virale VektorenAdenovirale Vektoren: Herstellung 3. Generation AdV
E1
ITR ITR
(ΔE1)Kotransformation
Replikation
3.GenerationAdV
Ad-Helfervirus (Plasmid oder Virus)Ψ
3.Generation AdV (Plasmid)ITR Ψ ITRΨ Transgen
loxP
Cre-RekombinaseΔΨ
Ψ
Ψ
Ψ
Ψ
ΨΨ
Ψ
Verpackung
Ψ
ΨΨ
Ψ
Ψ
Ψ
Ψ
Ad-Helfervirus-KontaminationFrequenz: 0,1 -10%
Ψ
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 49
Viren und Gentechnik
Virale VektorenAdenovirale Vektoren: ZKBS-Stellungnahme (Az. 6790-10-28)
ITR Ψ Transgen ITR
1.Generation AdV
2.Generation AdV
Ψ
ITR Ψ Transgen ITRΨ
ITR Ψ ITR
Ad-HelfervirenΨΨ
loxP loxP
3.Generation AdVITR Ψ ITRΨ Transgen
Gentechnische Arbeit der Sicherheitsstufe:
S2
Anmerkungen:- Replikationskompetentes Genom von WT Ad5 (z.B. in Form einesBAC-Plasmids) in Empfänger der RG1 (z.B. E.coli): S2 - Nicht-permissive Zellen die mit replikationsdefekten AdV transduziert worden sind: S1- Bei allen replikationsdefekten AdV und Transgenen mit onkogenem Potential: S2 mit zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen zum Personenschutz (ZKBS-Stellungnahme: Az. 6790-10-83)
S2
S2
S1, wenn die Ad5-Helfervirus Kontamination minimiert ist (Abtrennung durch Dichtezentrifugation).
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 50
Geschichte der Pockenerkrankung (Variola)- Seit Jahrtausenden bekannt („sechste ägyptische Plage“ ?); verursacht durch Variolavirus- Seit mindestens 3000 Jahren: „Variolation“ (= Impfung durch Schnupfen / Einritzen
von Schorf der Pusteln / Bläschenflüssigkeit)- Ende 18. Jahrhundert: Edward Jenner nutzt das aus der Kuh stammende
Vacciniavirus für die „Vaccination“ (vacca: lat. Die Kuh) - 1958: Beginn des WHO-Impfprogramms (Impfung mit Vacciniaviren)- 1972: letzter Pockenfall in Deutschland (Hannover)- 1975: Herstellung des „Modified Vacciniavirus Ankara“ (MVA)-Impfstoffes
(nach 570 Passagen eines Vacciniavirus-Isolates auf CEF-Zellen)- 1976: Impfung von 120.000 Personen mit MVA ohne Nebenwirkungen- 1977: letzter Pockenfall weltweit (Somalia)- 1979: Einstellung der Pockenimpfung mit Vacciniaviren aufgrund z.T. schwerer
Nebenwirkungen- 1980: Die WHO erklärt die Welt für pockenfrei !
Lagerung (offiziell) noch am CDC (Atlanta, USA) und am VECTOR-Institut (Kolzowo, Russland)
Risikogruppen der Organismen (ZKBS Organismenliste):- Variolavirus: RG4- Vacciniavirus: RG2 (repliziert in menschlichen Zellen)- MVA: RG1 (repliziert nicht mehr in menschlichen Zellen)
Viren und Gentechnik
Virale VektorenVacciniavirale Vektoren: Übersicht Pockenviren
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 51
Viren und Gentechnik
Virale VektorenVacciniavirale Vektoren: Replikationszyklus der Vacciniaviren
DNA
Lateralkörper
Membran
Uncoating
RNA-Synthese
Core
Genomreplikation
Proteinsynthese
Assembly
Behüllung via TGN / Endosomen
Freisetzung
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 52
Viren und Gentechnik
Virale VektorenVacciniavirale Vektoren: Herstellung von Vacciniaviralen Vektoren
Infektion
Gen für die viraleThymidinkinase
Keine Replikation in Anwesenheit von BrdU
+ BrdU
Infektion
Transfektion
Transgen flankiert mit TK-Gen sites
Homologe Rekombination
+ BrdU
Beispiel:
Replikation in Anwesenheit von BrdU
Virales Genom
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 53
Viren und Gentechnik
Virale Vektoren
Vacciniavirale Vektoren: ZKBS-Stellungnahmen (Az. 6790-10-04 und -74)
Rekombinante MVA
Gentechnische Arbeit der Sicherheitsstufe:
S1S2, wenn mit DNA-Abschnitten anderer OrthopoxvirenS2, wenn mit DNA-Abschnitten, die evtl. den Wirtsbereich erweitern
Gegebenenfalls (Toxine, Prionen etc.) Einzelfallbewertungen durch die ZKBS
Rekombinante Vacciniaviren: S2
Andere rekombinante Pockenviren: Beurteilung der Risikogruppen in der Organismenliste der ZKBS
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 54
Taxonomie und Morphologie- Familie: Parvoviren / Gattung: Dependoviren
(Helferviren: Adenoviren aber auch: HSV, HHV6, HPV, HCMV)- Unbehüllt; ikosaedrisches Kapsid; Durchmesser: 18-30 nm- Einzelstrang DNA-Genom („+“ oder „-“ Strang); ca. 5000 bp
Vertreter- 13 bekannte AAV-Serotypen- Infektionen des Menschen: AAV 2, 3 und 5 (ZKBS; Az. 6790-10-73: RG 1)- AAV-Vektoren meist basierend auf AAV 2- AAV 1, 4, 6-12 aus Affen isoliert (ZKBS; Az. 6790-10-73 : RG 2)
Klinik- (humane) AAV Serotypen 2, 3 und 5: nicht assoziiert mit menschlichen Erkrankungen
- Infektionen mit AAV lösen nur sehr schwache Immunantworten aus
Durchseuchung- Hohe Durchseuchungstiter bei Erwachsenen (bis 90 %) - Hohe asymptomatische Trägerrate (Latenz nach chromosomaler Integration)
Viren und Gentechnik
Virale VektorenAAV-Vektoren: Übersicht Adeno-assoziierte Viren
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 55
Viren und Gentechnik
Virale VektorenAAV-Vektoren: Replikationszyklus von AAV
AAV(ohne Helfervirus)
AAV
Rep-mediierte, ortsspezifische Integration
Chrom.19
Koinfektion mit Helfervirus (z.B. Adenovirus)
+Superinfektion mit Helfervirus (z.B. Adenovirus)
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 56
Viren und Gentechnik
Virale Vektoren
AAV Vektoren: Genomorganisation
AAV2-Wildtyp 4,7 kbrep cap5‘
3‘
ITR ITR
AAV2-Vektor bis 4,5 kb5‘
3‘
ITR ITR
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 57
Viren und Gentechnik
Virale Vektoren
AAV Vektoren: Herstellung von AAV2-Vektoren
Vektor-Plasmid bis 4,5 kb5‘
3‘
ITR ITR
rep capVerpackungs-Plasmid
+
+Helfer-Plasmid E2A E4 VA RNA
früher: Helfervirus an Stelle Helfer-Plasmid
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 58
Gewebstropismus pseudotypisierter AAV2-Vektoren:Leber AAV8, AAV9Skelettmuskel AAV1, AAV6, AAV7, AAV8, AAV9ZNS AAV1, AAV4, AAV5Lunge AAV9Herz AAV8Pankreas AAV8Niere AAV2Photorezeptorzellen AAV5Retinales Pigmentepithel AAV4, AAV5
Viren und Gentechnik
Virale Vektoren
AAV Vektoren: Pseudotypisierung von AAV2-Vektoren
Vektor-Plasmid(ITR von AAV2)
bis 4,5 kb5‘
3‘
ITR ITR
rep capVerpackungs-Plasmid(rep von AAV2)
Verwendung der Kapsidgeneanderer AAV Serotypen
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 59
Viren und Gentechnik
Virale Vektoren
AAV Vektoren: ZKBS-Stellungnahme (Az. 6790-10-73)
AAV 2, 3 und 5 (auch pseudotypisiert)
Gentechnische Arbeit der Sicherheitsstufe:
S1
AAV 1, 4, 6, 7, 8, 9, 10 und 11 S2
Anmerkung:- Bei allen replikationsdefekten AAV-Vektoren und Transgenen mit onkogenem Potential:
S2 mit zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen zum Personenschutz (ZKBS-Stellungnahme: Az. 6790-10-83)
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 60
Viren und Gentechnik
Gliederung
Die „Entstehung“ der Gentechnik (Meilensteine)
Die „Entstehung“ der Gentechnikgesetzgebung
Das Gentechnikgesetz (GenTG)
Gentechnik in Bayern
Virale Vektoren
ZelllinienFAQ
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 61
Viren und Gentechnik
Zelllinien
Plasmid
Empfängerzelllinie
20-1 / 21-5 (Hepatom) / VeroLB-pi (Niere)
Gentechnische Arbeit der Sicherheitsstufe 3 (S3):
HCV
Empfängerzelllinie:
J-Lat 10.6 / J-Lat 6.3 (T-Zellen) HIV-1
MT-2 / MT-4 / MT-4puroFF (Lymphoblasten) HTLV-1
Zelllinien (RG3):
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 62
Viren und Gentechnik
Zelllinien
B95-6 / B95a / Daudi / P3HR-1 / P493-6 (B-Zellen)
Gentechnische Arbeit der Sicherheitsstufe 2 (S2):
EBV
Empfängerzelllinie:
22RV1 (Prostatakarzinom) XMRV (Xenotropic Murine Leukemia related Virus)
Hep3B / HepG2-2.2.15 / HepG2-4A5 (Hepatozyten) HBV
MM221-92;221 (T-Zellen) HVS
BEAS-2B / IB3-1 / S9 (Bronchial-) / B-3 (Linsenepithel) Ad/SV40-Chimäre
8E5 (T-Zellen) HIV-1 (proviral)
C8166 (T-Zellen) HTLV-1 (defekt)Bos2 /ScGT1 / ScN2a / SINCC (Neuroblasten) Scrapie
CMMT / sMAGI (Mammatumor) Mason-Pfizer Monkey VirusHKB11 (Nierenzellen) Adenovirus und EBV
Siehe Zelllininenliste (und ggf. Stellungnahmen) der ZKBS !
Mögliche Kontamination verschiedenster Zelllininen SMRV (Squirrel Monkey Retrovirus)
Zelllinien (RG2):
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 63
Viren und Gentechnik
Zelllinien
Human
Gentechnische Arbeit der Sicherheitsstufe:
S2
Primäre Zellen
Human, negativ für HIV, HBV und HCV S1
Human, nicht permissiv für HIV, HBV und HCV S1
Human, virale Erkrankung erwartet Gemäß RG des erwarteten Virus
Primaten S2
Primaten, negativ für SIV, SRV, STLV und CeHV-1 S1
Vertebraten, allgemein
Vertebraten, Chiroptera
S1
S2
Vertebraten, Chiroptera – negativ für Rabies S1
ZKBS-Stellungnahme: Az. 6790-10-03
Primäre Zellen:
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 64
Viren und Gentechnik
ZelllinienZelllinien und Mykoplasmen:
Plasmid
Empfängerzelllinie
M. orale
Gentechnische Arbeit der Sicherheitsstufe:
S1
Empfängerzelllinie:
M. fermentans, M. hyorhinis, M. arginini, M. hominis, M. pneumoniae, M. salivarium, M. synoviae, M. capricolum, M. mycoides
S2
ZKBS-Stellungnahme: Az. 6790-05-01-94
Mykoplasmen
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 65
Viren und Gentechnik
Gliederung
Die „Entstehung“ der Gentechnik (Meilensteine)
Die „Entstehung“ der Gentechnikgesetzgebung
Das Gentechnikgesetz (GenTG)
Gentechnik in Bayern
Virale Vektoren
Zelllinien
FAQ
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 66
Viren und Gentechnik
FAQEinbringen von mRNA in eukaryote Zellen:
mRNA
Empfängerzelllinie
Bei eukaryoten mRNAs handelt es sich nicht um Erbgut. (…). Diese Arbeiten sind daher keine Verfahren der Veränderung genetischen Materials.
ZKBS-Stellungnahme (Az.: 6790-10-44):
Diese Stellungnahme gilt nicht für Arbeiten, die die Entstehung gentechnisch veränderter Viren erwarten lassen wie die Injektion rekombinanter Genome von RNA-Viren (z.B. von Picornaviren) in somatische eukaryote Zellen (…).
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 67
Viren und Gentechnik
FAQEinbringen rekombinanter DNA in Tiere:
Arbeiten, die nicht die Veränderung von Keimbahnzellen zum Ziel haben, sind nicht als Verfahren der Veränderung genetischen Materials anzusehen. Die ZKBS empfiehlt jedoch vorläufig, die Versuchstiere nicht zu Züchtungszwecken zu verwenden.
ZKBS-Stellungnahme (Az.: 6790-10-23):
Rekombinante DNATier
Einzelfallbewertung durch die ZKBS, wenn durch das Einbringen rekombinanter viraler oder bakterieller DNA die Entstehung neuer GVO zu erwarten ist.
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 68
Viren und Gentechnik
FAQKönnen GVOs „gefährlicher“ sein, als ihre Ausgangsorganismen ?
„Expression of Mouse Interleukin-4 by a Recombinant Ectromelia Virus SuppressesCytolytic Lymphocyte Responses and Overcomes Genetic Resistance to Mousepox“Jackson et al. (2001). Journal of Virology, 75: 1205-1210.
„Disruption of HDAC/CoREST/REST repressor by dnREST reduces genome silencing and increases virulence of herpes simplex virus“Guoying Zhou et al. (2010). PNAS, 107: 15904-15909.
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 69
Viren und Gentechnik
FAQGVO or not GVO ?
„Chemical Synthesis of Poliovirus cDNA: Generation of Infectious Virus in the Absence of a Natural Template“Cello et al. (2002). Science, 297: 1016-1018.
„Characterization of the reconstituted 1918 Spanish Influenza Pandemic Virus“Tumpey et al. (2005). Science, 310: 77-80.
§3 GenTG - Begriffsbestimmungen:
GVO:Ein Organismus, mit Ausnahme des Menschen, dessen genetisches Material in einerWeise verändert worden ist, wie sie unter natürlichen Bedingungen nicht vorkommt.
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 70
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 71
0
1000
2000
3000
4000
5000
19931994
19951996
19971998
19991992
20002001
20022003
20042005
20062007
20082009
2010
Entwicklung gentechnischer Anlagen seit 1992 - Deutschland
Jahr
Anz
ahl g
ente
chni
sche
rA
nlag
en
588560195747543752305009512448814409406036723285294925052088168514701151551
4442000000000000000
97100948175717876686361585342382723147
13871425135212521204113811531090968892805734670595512434403317134
43974490429741023951380038933715337331052806249322261868153812241044820410
2010200920082007200620052004200320022001200019991998199719961995199419931992
Gesamt
S4S3S2S1
Jahr
In absoluten Zahlen:
S1 S2 S3 S4
Viren und Gentechnik
Gentechnik in Bayern
(Que
lle: B
VL)
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 72
Viren und Gentechnik
Gentechnik in Bayern
Ziele der analytischen Überwachung durch das LGL:
Überprüfung von Identität und Reinheit der eingesetzten GVO:- Genehmigungskonformität der gentechnischen Arbeiten- Nachweis von Kontaminationen
Überwachung der Einschließung (des Containments) von GVO:- Verhinderung einer Kontamination von Mensch und Umwelt- Verhinderung einer Freisetzung in die Umwelt
Entwicklung von Methoden für die analytische Überwachung (§28b GenTG)
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 73
Analytische Überprüfung von Identität und Reinheit
Recherche:Art und Umfang der
genehmigten Tätigkeiten
Dokumente:Spender, Empfänger,Vektoren und GVO
Genehmigungskonform
Probenahme:Virussuspension-, Bakterien-,
Pilz-, Zellkulturen
Analytik:Untersuchung der Reinheit
Bewertung:
Ergebnis OK?
Bewertung:
Analytik:Untersuchung der Identität
Ergebnis OK?
Kontamination(z.B. SMRV / Mycoplasmen)
Kontamination oderNicht genehmigte Tätigkeit
ja
nein
nein
ja
Viren und Gentechnik
Gentechnik in Bayern
Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 74
Analytische Überwachung des Containments
Recherche:Eingesetzte Wildtyp- und gentechnisch
veränderte Organismen
Dokumente:Spender, Empfänger,Vektoren und GVO
Spezifikationen des Containments erfüllt
Ergebnis
Analytik:Screening (meist: PCR) auf
eingesetzte Organismen
positiv
negativ
Ergebnis
Analytik:Nachweis von
vermehrungsfähigen* GVO
positivnegativ
Gefahr einer Kontamination von Mensch (und Umwelt) !
Gefahr einer Kontamination von Mensch (und Umwelt) ?
Gefahr einerunbeabsichtigten Freisetzung ? Unbeabsichtigte Freisetzung !
ProbenahmeInnerhalb der Anlage (Oberflächen, Griffe, Geräte etc.)Außerhalb der Anlage (Erzeugnisse, Abfall, Abwasser, Abluft, Umwelt etc.)
* bei Vektoren: funktionsfähigen
Viren und Gentechnik
Gentechnik in Bayern
Sicherheitsrelevanz ? Sicherheitsrelevanz ?
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