Designing multi-purpose vaccines

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Vienna, 25th March 2020

Scientists from the five year EU funded project MycoSynVac report their findings and successes at a final meeting in Brussels. The project drew on cutting edge biotechnology to explore three important GOALS:

  • TRANSFORM a living bacteria (Mycoplasma pneumoniae) into a vaccine chassis
  • APPLY this vaccine chassis against bacterial diseases in livestock animals,
  • CONTRIBUTE to the reduction of antibiotics administered to farm animals

A well-rounded approach to science featuring ethics and communication

The project consortium consisted of 8 partners (including universities, SMEs and a corporate partner) from 7 European countries, working hand-in-hand within a multi-facetted project that included new bioengineering and computational tools and methods, an ethical framework, and creative communication ventures. Researchers took part in internal risk assessment and ethics workshops, went out to meet interested members of the public at science cafés, and joined efforts to bring the project in a playful and educational manner to children and young adults. As well, the project was featured in the media of several European countries and was invited to present at a high-level conference in the European Parliament.

Successes across labs and offices

Each project partner contributed with tools, methods and approaches to the overall success of MYCOSYNVAC. To list a few examples, partners have:

  • Engineered a new set of genetic tools to incorporate on/off switches in Mycoplasma for better and safer vaccines, showing good results in the lab and currently being analysed in vivo.
  • Developed genome-scale metabolic, dynamic and whole-cell kinetic models of Mycoplasma and designed an open access modelling software tool (DMPy). The computer simulations revealed important bottlenecks and lead to crucial improvements for the large-scale production of vaccines
  • Developed new methods that allow designing Mycoplasma that is not pathogenic, and to integrate entire ‘genetic circuits’ in the organism.
  • Identified the surface proteins of several strains of Mycoplasma (to which the immune system reacts) and utilized those for future vaccine designs.
  • Presented the project to the public across Europe, produced a short documentary film on Youtube and developed a free educational online and mobile game called “Battle for Cattle”, along with self-learning and teaching materials.
  • Developed a new genome engineering called MydelOrbit that allows fast knock in and knock out in any genome of interest, which may be considered for future use also in human therapy.
  • Significantly increased an understanding of Mycoplasma, and developed novel technologies and results under consideration for their potential in developing novel veterinary vaccines

“Global challenges like antibiotic resistance are simply too big to tackle without investing in new ideas. Our work in re-engineering Mycoplasma is an example of the exciting opportunities cutting-edge synthetic biology techniques can fight the overuse of antibiotics in pigs and cattle. As well as farm animals, our work may one day combat human afflictions like pneumonia, which kills one in ten people that catch it in hospitals.” said Luis Serrano, project leader and director of the Centre for Genomic Regulation in Barcelona.  

For more information, please contact: Dr. Markus Schmidt (Biofaction) office@biofaction.com

MycoSynVac was a 5 year project that received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 634942.

Maßgeschneiderte Mehrzweckimpfstoffe                            

Wien, 25.03.2020

Wissenschaftler des fünfjährigen EU-finanzierten Projekts MycoSynVac berichten über ihre Ergebnisse und Erfolge bei einem abschließenden Treffen in Brüssel. Das Projekt stützte sich auf modernste Biotechnologie, um drei wichtige ZIELE zu untersuchen:

  • TRANSFORMATION einer lebenden Bakterie (Mycoplasma pneumoniae) in ein Impfstoff-Chassis
  • ANWENDUNG des Impfstoff-Chassis gegen bakterielle Krankheiten bei Nutztieren
  • BEITRAG zur Reduzierung von Antibiotika in der Nutztierhaltung

Ein umfassender wissenschaftlicher, ethischer und kommunikativer Ansatz

Das Projektkonsortium bestand aus 8 Partnern (einschließlich Universitäten, KMUs und einem Industriepartner) aus 7 europäischen Ländern, die gemeinsam intensiv an einem facettenreichen Projekt arbeiteten, das neue Bioetechnologie- und Berechnungsmethoden, einen ethischen Rahmen und kreative Kommunikationskanäle umfasste. Die Forscher nahmen an internen Workshops zur Risikobewertung und Ethik teil, trafen interessierte Bürger in Science Cafés und arbeiteten zusammen, um Kindern und jungen Erwachsenen das Projekt auf spielerische und lehrreiche Weise näherzubringen. Über das Projekt wurde auch in den Medien mehrerer europäischer Länder berichtet, und der Projektleiter zu einer hochrangigen Konferenz im Europäischen Parlament eingeladen, um MycoSynVac vorzustellen.

Erfolge im Labor und im Büro

Jeder Projektpartner leistete mit den eigenen Werkzeugen, Methoden und Ansätzen einen erheblichen Beitrag zum Gesamterfolg von MycoSynVac. Um einige Beispiele zu nennen, haben Partner:

  • Neue genetische Werkzeuge zur Integration von Ein/Aus-Schaltern in Mycoplasma für bessere und sicherere Impfstoffe entwickelt, die im Labor gute Ergebnisse zeigen und derzeit in vivo analysiert werden.
  • Metabolische, dynamische und kinetische Ganzzellmodelle von Mycoplasma genomweit entwickelt und ein Open-Access Modellierungssoftware-Tool (DMPy) entworfen. Die Computersimulationen offenbarten wichtige Engpässe und führen daher zu entscheidenden Verbesserungen bei einer Herstellung von Impfstoffen im großen Maßstab.
  • Neue Methoden entwickelt, die es ermöglichen, nicht pathogenes Mycoplasma zu entwerfen und ganze „genetische Schaltkreise“ in den Organismus zu integrieren.
  • Die Oberflächenproteine mehrerer Mycoplasma-Stämme (auf die das Immunsystem reagiert) identifiziert, die für zukünftige Impfstoffdesigns verwendet werden können.
  • Das Projekt der Öffentlichkeit in Europa vorgestellt, einen Kurzdokumentarfilm für YouTube produziert und ein kostenloses Online- und Handyspiel mit dem Titel „Battle for Cattle“ entwickelt, einschließlich Unterlagen zum selber lernen und für Lehrende.
  • Ein neues Genom-Engineering namens MydelOrbit entwickelt, das ein schnelles Knock-In und Knock-Out jedes interessanten Genoms ermöglicht und für eine zukünftige Verwendung – auch in der Humantherapie – in Betracht gezogen werden kann.
  • Erkenntnisse zu Mycoplasma wurden verbessert und neue Technologien und Ergebnisse entwickelt, deren Potenziale für die Entwicklung neuartiger Veterinärimpfstoffe überprüft werden.

„Globale Herausforderungen wie Antibiotikaresistenzen sind einfach zu groß, um sie, ohne in neue Ideen zu investieren, zu bewältigen. Unsere Arbeit an der Umgestaltung von Mycoplasma ist ein Beispiel für die aufregenden Möglichkeiten, mit denen modernste Techniken der synthetischen Biologie den übermäßigen Einsatz von Antibiotika bei Schweinen und Rindern bekämpfen können. Neben Nutztieren könnte unsere Arbeit eines Tages auch menschliche Leiden wie Lungenentzündung bekämpfen, bei der jeder zehnte Mensch im Krankenhaus ums Leben kommt“, sagte Luis Serrano, Projektleiter und Direktor des Zentrums für Genomregulation in Barcelona (CRG).  

Für weitere Informationen kontaktieren Sie bitte: Dr. Markus Schmidt (Biofaction) E-Mail: office@biofaction.com

MycoSynVac war ein fünfjähriges Projekt, das im Rahmen des Horizon2020 Forschungs- und Innovationsprogramm der Europäischen Union unter Fördervertrag Nr. 634942 gefördert wurde.