Die porzinen endogenen Retroviren (PERVs) stellen für die Xenotransplantation derzeit ein schwer einzuschätzendes Risiko dar. Sie besitzen die Fähigkeit, in vitro humane Zelllinien zu infizieren und sich an diese zu adaptieren. Jedoch konnte in ersten klinischen Xenotransplantationen sowie in verschiedenen Tiermodellen bislang keine Übertragung von PERVs festgestellt werden. Ihr pathogenes Potential ist weitestgehend unbekannt. Auf Grund ihrer phylogenetischen Verwandtschaft zu pathogenen Retroviren sind Tumore, neurologische Erkrankungen und Immunschwächen zu erwarten. Um eine Übertragung zu verhindern, wurden verschiedene Strategien zur Minimierung des Risikopotentials entwickelt. In der vorliegenden Arbeit wurde im ersten Teil die Eignung der viralen Hüllproteine gp70 und p15E als Impfstoff zur Induktion neutralisierender Antikörper gezeigt. Mit den rekombinanten Proteinen konnten in fünf verschiedenen Spezies antigenspezifische Antikörper induziert werden. Durch Epitopkartierungen wurde belegt, dass die immundominanten Bereiche der induzierten p15E-Antikörper in der MPER und der FPPR lokalisiert sind und Ähnlichkeiten zu Epitopen HIV-1-neutralisierender Antikörper aufweisen. In einem Neutralisationsassay auf Basis der Bestimmung der Provirusintegration mittels qRT-PCR konnten die PERV-neutralisierenden Eigenschaften von anti-p15E und anti-gp70 Seren charakterisiert werden. Im zweiten Teil der Arbeit wurde die Inhibition der PERV-Expression in vivo und in vitro mittels RNA Interferenz untersucht. Es wurden transgene Schweine mit PERV-spezifischer shRNA (pol2) generiert und über einen Zeitraum von zwei Jahren beobachtet. Trotz des Nachweises der shRNA Expression durch ein neues qRT-PCR basierendes System konnten in PBMCs und Fibroblastenkulturen der Tiere keine Reduktion der PERV-Expression im Vergleich zu den Kontrolltieren nachgewiesen werden. Neue in vitro Daten sowie eine vergleichbare Studie belegen jedoch die grundsätzliche Funktionalität der Methodik. Eine neue effektive shRNA-Sequenz wurde identifiziert. Im dritten Teil dieser Arbeit wurden verschiedene PCR basierte Techniken zur Identifizierung PERV-C-freier Tiere charakterisiert. Zwar ist PERV-C nicht humantrop, doch geht von rekombinanten PERV-Stämmen aus den Subtypen A und C eine besondere Gefahr aus. Da PERV-C im Gegensatz zu PERV-A und PERV-B nicht in allen Schweinen vorkommt, sollten gemäß einer Konsensus-Veröffentlichung der International Xenontransplantation Association (IXA) für zukünftige Xenotransplantationen ausschließlich PERV-C-freie Tiere verwendet werden. In der vorliegenden Arbeit wurden transgene und nicht- transgene Hausschweine auf PERV-C-Proviren getestet und 35 von 38 Tieren als positiv identifiziert. In einem Infektionsversuch wurden drei negativ getestete Hausschweine mit einem hochtitrigen rekombinanten PERV-A/C-Stamm inokuliert, wobei keine Replikation über einen Zeitraum von vier Monaten nachgewiesen werden konnte. Bei der Analyse von 125 Wildschweinen wurde durch Anpassung alter und durch Entwicklung neuer PCR-Setups ein neues bisher unbeschriebenes PERV-C-Provirus entdeckt, das phylogenetische Verwandtschaft zu einem im Bartschwein (Sus barbatus) gefundenen Provirus zeigt. Interessanterweise wurden in keinem der Wildschweine enge Verwandte des hausschweintypischen PERV-C gefunden.
Porcine endogenous retroviruses (PERVs) are a hard calculable hamper for xenotransplantation. They are able to adopt and to replicate in human cell lines. However in first clinical xenotransplantations and in different animal models transmission was not observed. The potential of pathogenicity of these viruses is mostly unknown. Due to there phylogenetically relationship to other pathogenic retroviruses, tumours, neurological and immunological disorders and immunosuppression are most likely if xenosis occurs. Different strategies to prevent artificial transmission during xenotransplantation are under investigation. In the first part of this study the recombinant viral envelope proteins gp70 and p15E are shown as potent inducers of neutralising antibodies and promising candidates for an antiviral vaccine. Five model-species were immunised and in all cases a strong humoral response was observed. The epitopes of anti-p15E-antibodies were mapped and shown to be located within the MPER and the FPPR of p15E which is comparable to epitopes of certain HIV-1-neutralising antibodies. The PERV-neutralisation of anti-p15E and anti- gp70 goat sera were characterised using a qRT-PCR based neutralisation assay. The second part of this study focuses on RNAi mediated inhibition of PERV- expression in vivo and in vitro. Transgenic pigs harbouring a PERV-shRNA (pol2) were generated by SCNT and monitored over a period of two years. In PBMCs and fibroblast cultures no significant reduction of PERV-expression in reference to control-animals was diagnosable although transcription of the shRNA was confirmed using an innovative qRT-PCR system. The general feasibility of the method is shown with new in vitro data and in a comparison to an other in vivo study. A new efficient shRNA-sequence was identified. In the third part of this study different PCR-based techniques to identify PERV-C-free pigs are characterised. Although PERV-C is not humantrop, recombinants of PERV-C and PERV-A are of special concern in xenotransplantation. Unlike PERV-A and PERV-B, PERV-C is not present in all pigs. In reference to the consensus statement of the International Xenotransplantation Association (IXA) only PERV-C-free pigs should by used for future xenotransplantations. In this study transgenic and none-transgenic pigs were tested for the presence of PERV-C-proviruses. 35 of 38 animals were identified as positive. In an infection experiment three negative pigs were inoculated with a high titre recombinant PERV-A/C and no replication was observed over a period of four months. Additionally PERV-C-prevalence in 125 wild boars was analysed and a currently unpublished PERV-C-provirus was found through adaption and development of old and new PCR-setups. The new provirus is related an A/C-provirus found in bearded pigs (Sus barbatus). Interestingly, no relative of the common PERV-C-virus was found in wild boars.