Dit protocol beschrijft in het bijzonder de winning van het totaal IgY uit eidooier door middel van polyethyleenglycol neerslag en geeft algemene informatie over IgY technologie.
Hennen mogen worden geïmmuniseerd door middel van im vaccinatie (Musculus pectoralis, links en rechts, injectievolume 0,5-1,0 ml) of door middel van Gene-Gun plasmide-immunisatie. Afhankelijk van de immunogeniciteit van het antigeen, hoge antilichaam-titers (tot 1:100.000 – 1:1.000.000) kan worden bereikt na slechts een of 3-4 boost vaccinaties. Normaal gesproken, een kip legt eieren continu voor ongeveer 72 weken, daarna de aanleg capaciteit afneemt. Dit protocol beschrijft de winning van het totaal IgY uit eidooier door middel van een neerslag procedure (PEG. Polson et al.. 1980). De methode bestaat uit twee belangrijke stappen. De eerste is de verwijdering van lipiden en de tweede is de neerslag van het totaal IgY uit het supernatans van stap een. Na dialyse tegen een buffer (normaal PBS) de IgY-extract kan worden opgeslagen bij -20 ° C voor meer dan een jaar. De zuiverheid van het extract is ongeveer 80%, de totale IgY per ei varieert 40 tot 80 mg, afhankelijk van de leeftijd van de leghen. Het totale IgY content neemt toe met de leeftijd van de duivin van circa 40 mg / ei tot 80 mg / ei (met betrekking tot PEG neerslag). De aanleg capaciteit van een hen per jaar is ongeveer 325 eieren. Dat betekent een totale potentiële oogst van 20 g totaal IgY / jaar op basis van een gemiddelde IgY-gehalte van 60 mg totaal IgY / ei (zie tabel 1).
De keuze van een geschikte IgY zuiveringsmethode wordt beïnvloed door de omvang van de zuivering (laboratorium of industriële), kosteneffectiviteit, technologie (laboratoriumuitrusting), en de impact op het milieu (afvalbeheer). Verschillende IgY extractiemethoden werden beoordeeld in detail door De Meulenaer & Huyghebaert (2001, voor nazicht zie ook Schade et al.. 2005). In het algemeen kunnen deze methoden worden verdeeld in drie hoofdgroepen:
De zuiverheid van een IgY preparaat kan worden verhoogd door een combinatie van methoden, bijvoorbeeld PEG precipitatie kan worden gecombineerd met affiniteitschromatografie. In sommige gevallen, afhankelijk van de uiteindelijke toepassing, een water-extract van IgY is voldoende om goede resultaten (Akita & Nakai 1993) te bereiken. Volgens onze ervaring, de IgY-sample we verkrijgen door PEG-precipitatie werkte heel goed in een heleboel verschillende immunologische assays. Door het standaardiseren van de PEG-precipitatie methode een technisch assistent is in staat om ongeveer 84 eieren per week, wat overeenkomt met een bedrag van in totaal IgY tussen de 4 en 7 g per week verwerken. Een eenvoudige berekening: Een leghen is geïmmuniseerd met een antigeen. Na een paar boost vaccinaties de kip produceert specifieke antilichamen (Ab) met een titer van 1:50.000 gedurende een periode van 30 dagen. 30 eieren x 2 ml IgY extract (zie protocol en Fig. 3) komt overeen met 60 ml totaal IgY, die op zijn beurt overeen met een Ab-verdunning van 3.000 l (de capaciteit van een emmer is 10 l), dat betekent met 3.000 l van Ab-oplossing 300 emmers gevuld kan worden. Dus, in het licht van zulke enorme Ab-kwantiteit is het geen probleem om een Ab-pool van constante kwaliteit en specificiteit op te slaan. Deze techniek vermindert de lading / veel variatie anders waargenomen in polyspecifieke Ab.
Ondanks het aspect van de kwantiteit, IgY Ab verdere voordelen ten opzichte van zoogdieren IgG: Geen activatie van zoogdieren complement systeem, geen cross-reactiviteit met HAMA (humane anti-muis antilichaam), reumatoïde factoren of menselijk bloedgroepantigenen (gebrek aan heteroagglutinins).
Een uitstekende voordeel van IgY-Ab is de zogenaamde fylogenetische afstand. Fylogenetische afstand is de reden voor de vaak beschreven verschillen tussen de Ab specifieke kenmerken van zoogdieren en kippen, zelfs als identiek geïmmuniseerd. In aanvulling op de verschillen tussen de zoogdieren en de vogels immuunsysteem zich, verschillen in de fylogenetische ontwikkeling in deze twee klassen van dieren draagt bij aan de verschillende Ab specificiteiten. Verschillende auteurs hebben gemeld dat kippen vaak Abs produceren tegen fylogenetisch zeer goed geconserveerd zoogdier-eiwitten of peptiden efficiënter doen dan konijnen (voor review zie Schade et a. 2005). Als gevolg daarvan kan een antigeen geconserveerd blijven "gemaskeerd" om het konijn immuunsysteem, en dus leiden tot slechts een zwak of een "stille" reactie. Bovendien, als kippen en konijnen zijn geïmmuniseerd met dezelfde zoogdieren antigeen, heel vaak de kippen reageren met een Ab-specificiteit die zelden kan worden bereikt bij konijnen. Ook het aspect van dierenwelzijn is belangrijk omdat de Ab zijn niet-invasief uit eidooier. In combinatie met Gene-Gun (plasmide) immunisatie van de IgY-productie is volledig niet-invasief (Witkowski et al.. 2009).
Kortom, de productie van Ab in kippen en de IgY-extractie met behulp van PEG-precipitatie is zeer kosten-effectief en resulteert in een zeer specifieke Ab met een stabiele titers tot 1:1.000.000. Als gevolg van de fylogenetische afstand tussen de Aves tr Mammalia, kip zijn in staat om specifieke Ab tegen sterk geconserveerd bij zoogdieren antigenen te produceren in tegenstelling tot bijvoorbeeld konijnen. De buitengewone hoeveelheid Ab verkregen door IgY-technologie opent de deur ook voor het gebruik van IgY-Ab in mens-en diergeneeskunde voor therapeutische / profylactische doeleinden.
The authors have nothing to disclose.
Dit werk werd ondersteund door een subsidie van het Duitse Federale Ministerie van Onderwijs en Onderzoek (Project BiGRUDI [Bi ologische G efahrenlagen: R isikobewertung, u ltraschnelle D etektion und ik dentifizierung von bioterroristisch relevanten Agenzien, 13N9594]). Wij danken B. Diemar (Charite-Universitätsmedizin Berlin, Institut für Pharmakologie) voor een uitstekende technische ondersteuning.