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2023 Juli - Pia Gattinger

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Dr.in Pia Gattinger

MedUni Wien RESEARCHER OF THE MONTH, Juli 2023

Die Jury „Researcher of the Month” verleiht die Auszeichnung für diesen Monat Frau Dr.in Pia Gattinger aus Anlass der im Top-Journal „Allergy, European Journal of Allergy and Clinical Immunology“(IF 14.71) erschienenen Arbeit „Vaccine based on folded receptor binding domain-PreS fusion protein with potential to induce sterilizing immunity to SARS-CoV-2 variants “[1]. Die Studie von Dr.in Gattinger entstand im Zentrum für Pathophysiologie, Infektiologie und Immunologie in der Arbeitsgruppe von Univ.-Prof. Dr. R. Valenta (Leiter Abteilung: Immunpathologie) in Zusammenarbeit mit den Arbeitsgruppen von Assoc. Prof. Dr. W.F. Pickl (Institut für Immunologie), Univ.-Prof. Dr. H. Stockinger (Institut für Hygiene und Angewandte Immunologie) und Univ.-Prof.in Dr.in U. Wiedermann (Institut für Spezifische Prophylaxe und Tropenmedizin).

From mapping the immune response to novel vaccine design

Schon in ihren ersten Studien über die Vermessung der Immunantwort nach einer COVID-19 Erkrankung fanden Dr.in Gattinger und Kolleg:innen, dass 20% der Patient:innen keine schützenden Antikörper gegen die Rezeptor-Bindungs-Domäne (RBD) von SARS-CoV-2 entwickelten [2,3] und als “RBD non-responder“ potentiell weiteren Infektionen ausgesetzt sind. Dass mehrfach geimpfte Personen dennoch non-responder bleiben können, konnte in einer weiteren Studie bestätigt werden [4]. Des Weiteren konnte sie mehrere Parameter in der Immunantwort identifizieren, die zu einer hohen Virusneutralisation führen [3].

Auf diesem Wissen aufgebaut entwickelten Dr.in Pia Gattinger und Kolleg:innen einen rekombinanten SARS-CoV-2 Sub-Unit Impfstoff, vor allem für jene Personen die bisher nicht auf Impfungen angesprochen haben ("RBD Non-responder") und der für wiederholte Booster-Injektionen geeignet ist. Dieser basiert auf einem strukturell gefalteten künstlich hergestellten Protein, das aus zwei Rezeptorbindungsdomänen (RBD) des SARS-CoV-2 Virus und dem PreS Antigen aus Hepatitis B, die als immunologische Träger füreinander dienen. Dadurch gelingt es, die Immunantwort zu verstärken, Non-responder zu konvertieren und auch langlebige RBD-spezifische IgG4-Antikörperantwort zu induzieren. Die im Blut und Schleimhautsekreten nachgewiesenen PreS-RBD-spezifischen IgG-Antikörper reagierten mit SARS-CoV-2-Varianten, einschließlich der Omikron-Variante [1]. Dieser Impfstoff der nächsten Generation, könnte vor allem bei Hochrisiko-Gruppen und Personen, die keinen ausreichenden Antikörperschutz aufbauen können [5,6], zur Anwendung kommen.

Wissenschaftliches Umfeld

Im Rahmen ihrer Dissertation im Institut für Pathophysiologie und Allergieforschung unter Anleitung von Univ. Prof. Dr. Rudolf Valenta im internationalen PhD-Programm “Molecular, Cellular and Clinical Allergology” forschte Dr.in Gattringer an Insektengiftallergie sowie der Rolle von Kohlenhydraten. Zusätzlich entwickelte Methoden, um die molekulare Diagnose zu verbessern. Seit 2020 widmet sich Pia Gattinger der Forschung an SARS-CoV-2, insbesondere der detaillierten Vermessung der Immunantwort nach Krankheit und Impfungen, der Entwicklung von diagnostischen Tests sowie Impfstoffen, die breitneutralisierende und langlebige Antikörperantworten hervorrufen können.

Dr.in Pia Gattinger konnte sich an weiteren Forschungsprojekten zur Untersuchung der Immunantwort nach COVID-19 und COVID-Impfungen, unter anderem mit den von ihr und Kolleg: innen entwickelten molekularen Interaktions-Assay [2] und SARS-CoV-2 Chips [3], in Zusammenarbeiten mit der Klinischen Abteilung für Onkologie/Universitätsklinik für Innere Medizin I (Univ.-Prof. Dr. Matthias Preußer) [5,6], dem Comprehensive Center for Pediatrics [7,8] und dem CeMM, Forschungszentrum für Molekulare Medizin (CeMM) [9] sowie mit dem Instituts für Immunologie [10,11] beteiligen und wertvolle Beiträge zu den SARS-CoV-2 Forschungsarbeiten der MedUni Wien liefern.

Im Jahr 2022 wurde sie mit dem Life Science Research Award in der Kategorie „Applied Research“ der Österreichischen Gesellschaft für Molekulare Biowissenschaften und Biotechnologie ausgezeichnet.

Zur Person

Dr.in Pia Gattinger absolvierte ihr Masterstudium Biotechnologie an der BOKU Wien. Für ihr PhD-Studium im Rahmen des internationalen PhD-Programms „Molecular, Cellular and Clinical Allergology (MCCA)“ wechselte sie ans Institut für Pathophysiologie und Allergieforschung der MedUni Wien. Seit 2019 arbeitet und forscht sie als PostDoc in der Abteilung für Immunpathologie und leitet seit 2020 eine Studie in der Arbeitsgruppe von Univ.-Prof. Rudolf Valenta um die Immunantwort nach SARS-CoV-2 Infektionen und Impfungen zu untersuchen.

Ausgewählte Literatur

  1. Gattinger, P., Kratzer, B., Tulaeva, I., Niespodziana, K., Ohradanova-Repic, A., Gebetsberger, L., Borochova, K. Garner-Spitzer, E., Trapin, D., Hofer, G., Keller, W., Baumgartner, I., Tancevski, I., Khaitov, M., Karaulov, A., Stockinger, H., Wiedermann, U., Pickl, W.F. & Valenta, R. Vaccine based on folded RBD-PreS fusion protein with potential to induce sterilizing immunity to SARS-CoV-2 variants. Allergy. 2022. 77(8):2431-2445 doi:10.1111/all.15305

  2. Gattinger, P., Borochova, K., Dorofeeva, Y., Henning, R., Kiss, R., Kratzer, B., Mühl, B., Perkmann, T., Trapin, D., Trella, M., Ettel, P., Tulaeva, I., Pickl, W.F. & Valenta R. Antibodies in serum of convalescent patients following mild COVID-19 do not always prevent virus-receptor binding. Allergy. 2021. 76(3):878-883. doi: 10.1111/all.14523.

  3. Gattinger, P., Niespodziana, K., Stiasny K., Sahanic, S., Tulaeva, I., Borochova, K., Dorofeeva, Y.,  Schlederer, T., Sonnweber, T., Hofer, G., Kiss, R.,  Kratzer, K., Trapin, D., Tauber, PA., Rottal, A., Körmöczi, U., Feichter, M., Weber, M., Focke-Tejkl, M., Löffler-Ragg, J., Mühl, B., Kropfmüller, A., Keller, W., Stolz, F., Henning, R., Tancevski, I., Puchhammer-Stöckl, E., Pickl, W.F. & Valenta, R.  Neutralization of SARS-CoV-2 requires antibodies against conformational receptor-binding domain epitopes. Allergy. 2022. 77(1):230-242. doi: 10.1111/all.15066.

  4. Gattinger P., Tulaeva, I., Borochova, K., Kratzer, B., Trapin, D., Kropfmüller, A., Pickl, W.F. & Valenta R. Omicron: A SARS-CoV-2 variant of real concern. Allergy. 2022. 77(5):1616-1620. doi: 10.1111/all.15264

  5. Mair, M.J., Mitterer, M., Gattinger, P., Berger, J.M., Valenta, R., Fong, D. & Preusser, M. Inhibition of SARS-CoV-2 Omicron BA.1 and BA.4 after fourth vaccination or tixagevimab/cilgavimab in cancer patients. JAMA Oncology. 2022. 8(11):1694-1696. doi:10.1001/jamaoncol.2022.4226.

  6. Mair, M.J., Mitterer, M., Gattinger, P., Berger, J.M., Trutschnig, W., Bathke, A.C., Gansterer, M., Berghoff, A.S., Laengle, S. Gottmann, L., Buratti, T., Haslacher, H., Lamm, W.W., Raderer, M., Tobudic, S., Fuereder, T., Valenta, R., Fong, D. & Preusser, M. SARS-CoV-2 breakthrough infections in patients with cancer. Cancer Cell. 2022. 40(5), 444–446. doi: 10.1016/j.ccell.2022.04.003

  7. Palmrich, P., Roessler, B., Wisgrill, L., Kampf, S., Gattinger, P., Valenta, R., Fleischmann, E., Berger, A., Kiss, H. & Farr, A. Multiprofessional perinatal care in a pregnant patient with acute respiratory distress syndrome due to COVID-19. BMC Pregnancy Childbirth. 2021 Aug 26;21(1):587. doi: 10.1186/s12884-021-04059-y.

  8. Kopanja, S.*, Gattinger P.*, Schmidthaler, K.,  Sieber, J.,  Niepodziana, K., Schlederer, Weseslindtner, L., Stiasny, K., Götzinger, F., Pickl, W.F., Frischer, T., Valenta, R., & Szépfalusi, Z. Characterization of the antibody response to SARS-CoV-2 in a mildly affected paediatric population. Pediatr Allergy Immunol. 2022. 33(2), e13737. doi: 10.1111/pai.13737. *contributed equally

  9. Agerer, B., Koblischke, M., Gudipati, V., Montaño-Gutierrez, L.F., Smyth, M., Popa, A., Genger, J.W., Endler, L., Florian, D.M., Mühlgrabner, V., Graninger. M., Aberle, S.W., Husa, A.M., Shaw, L.E., Lercher, A., Gattinger, P., Torralba-Gombau, R., Trapin, D., Penz, T., Barreca, D., Fae, I., Wenda, S., Traugott, M., Walder, G., Pickl, W.F., Thiel, V., Allerberger, F., Stockinger, H., Puchhammer-Stöckl, E., Weninger, W., Fischer, G., Hoepler, W., Pawelka, E., Zoufaly, A., Valenta, R., Bock, C., Paster, W., Geyeregger, R., Farlik, M., Halbritter, F., Huppa, J.B., Aberle, J.H. & Bergthaler, A. SARS-CoV-2 mutations in MHC-I-restricted epitopes evade CD8+ T cell responses. Sci Immunol. 2021. 4;6(57):eabg6461. doi: 10.1126/sciimmunol.abg6461.

  10. Kratzer, B., Trapin, D., Ettel, P., Körmöczi, U., Rottal, A., Tuppy, F., Feichter, M., Gattinger, P., Borochova, K., Dorofeeva, Y., Tulaeva, I., Weber, M., Grabmeier-Pfistershammer, K., Tauber, P. A., Gerdov, M., Mühl, B., Perkmann, T., Fae, I., Wenda, S., Führer, H., Henning, R., Valenta, R. & Pickl, W. F. Immunological imprint of COVID-19 on human peripheral blood leukocyte populations. Allergy, 2020. 76(3), 751–765.  doi:10.1111/all.14647

  11. Kratzer, B., Schlax, L.C., Gattinger, P., Waidhofer-Söllner, P., Trapin, D., Tauber, P.A., Sehgal, A.N.A., Körmöczi, U., Rottal, A., Feichter, M., Oberhofer, T., Grabmeier-Pfistershammer, K., Borochova, K., Dorofeeva, Y., Tulaeva, I., Weber, M., Mühl, B., Kropfmüller, A., Negrin, B., Kundi, M., Valenta, R. & Pickl, W.F. Combined assessment of S- and N-specific IL-2 and IL-13 secretion and CD69 neo-expression for discrimination of post-infection and post-vaccination cellular SARS-CoV-2-specific immune response. Allergy. 2022. 77(11):3408-3425. doi: 10.1111/all.15406.

Dr.in Pia Gattringer

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Institut für Pathophysiologie und Allergieforschung
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