DIVA-Prinzip
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LoslegenSynonym: DIVA-Strategie
Englisch: DIVA principle, DIVA strategy
Definition
Unter dem DIVA-Prinzip, kurz für Differentiating Infected from Vaccinated Animals, versteht man ein diagnostisches Konzept der Tierseuchenbekämpfung, mit dem geimpfte Tiere serologisch von Tieren unterschieden werden können, die mit dem entsprechenden Feldvirus infiziert sind. Es beruht auf der Kombination eines Markerimpfstoffs mit einem darauf abgestimmten serologischen Test.[1]
Hintergrund
Bei konventionellen Impfstoffen lässt sich anhand der Antikörperantwort nicht erkennen, ob ein Tier geimpft oder mit dem Feldvirus infiziert wurde. Für Bekämpfungs- und Tilgungsprogramme ist diese Unterscheidung jedoch von zentraler Bedeutung: Nur tatsächlich infizierte sowie ansteckungsverdächtige Tiere sollen entfernt werden, während geimpfte, aber nicht infizierte Tiere im Bestand verbleiben können. Gleichzeitig ist die sichere Identifikation infizierter Tiere eine Voraussetzung für den Erhalt des Seuchenfreiheitsstatus und damit für einen sicheren nationalen und internationalen Tierhandel.[1]
Das Konzept wurde Mitte der 1980er-Jahre im Rahmen der Bekämpfung der Aujeszky-Krankheit entwickelt und hat sich seither als zuverlässiges Instrument der modernen Tierseuchenbekämpfung etabliert.[2]
Marker
Grundlage des DIVA-Prinzips ist ein definiertes Antigen, das im Impfstoff und im Feldvirus unterschiedlich repräsentiert ist und dessen zugehörige Antikörperantwort über einen begleitenden Test erfasst wird. In der Markerdiagnostik werden zwei Strategien unterschieden:
- Negativmarker: Impfstoff fehlt ein bestimmtes Antigen des Feldvirus
- Positivmarker: Impfstoff hat ein zusätzliches im Wildtyp nicht vorkommendes Markerantigen
Diagnostik
Ein Markerimpfstoff ist diagnostisch erst in Kombination mit einem darauf abgestimmten, validierten serologischen Test nutzbar. In der Praxis kommen nahezu ausschließlich ELISA-Verfahren zum Einsatz.[3]
Testformate
Zum Nachweis der markerspezifischen Antikörper werden zwei ELISA-Grundformate verwendet:
- Indirekter ELISA: Die Antikörper aus dem Probenserum binden an immobilisiertes Markerantigen und werden über ein speziesspezifisches Konjugat nachgewiesen.
- Blockierungs- bzw. kompetitiver ELISA (b-ELISA/c-ELISA): Ein markierter monoklonaler Antikörper konkurriert mit den Serumantikörpern um ein definiertes Epitop. Das Ergebnis wird als prozentuale Hemmung (PI) angegeben. Ab einem festgelegten Schwellenwert (z.B. ≥ 50 % PI) gilt eine Probe als positiv. Dieses Format ist speziesunabhängig und hochspezifisch und bildet die Grundlage vieler DIVA-Tests.[4]
Markerspezifische Tests
Negativmarker-Tests weisen Antikörper gegen genau das Antigen nach, das dem Impfstoff fehlt:
- gE-ELISA: Begleittest zu gE-deletierten Impfstoffen gegen das Bovine Herpesvirus 1 (BHV-1) und das Suide Herpesvirus 1. Der gE-Blocking-ELISA erfasst Antikörper gegen das Glykoprotein E, die nur nach einer Feldvirusinfektion auftreten.[4]
- NSP-ELISA: Begleittest bei der Maul- und Klauenseuche. Er weist Antikörper gegen Nichtstrukturproteine (v.a. den Komplex 3ABC sowie 3A, 3B und 3D) nach, die nur bei Virusreplikation gebildet werden, da hochgereinigte inaktivierte Impfstoffe frei von Nichtstrukturproteinen sind. Das 3ABC-Protein gilt als zuverlässigster Infektionsmarker.[1][5]
- Bei der aviären Influenza dienen u.a. der Nachweis von Antikörpern gegen heterologe Neuraminidase oder gegen das Nichtstrukturprotein NS1 sowie der Einsatz von Sentineltieren als DIVA-Strategie.[6]
Testgüte und Validierung
Die diagnostische Sensitivität und Spezifität der etablierten NSP-ELISAs liegen je nach Format und Feldbedingungen meist im Bereich von etwa 90–96 %.[5] Für den Einsatz in der amtlichen Überwachung und im internationalen Handel müssen die Tests nach den Vorgaben der Weltorganisation für Tiergesundheit validiert sein. Da die Sensitivität auf Einzeltierebene begrenzt ist, erfolgt die Interpretation häufig auf Herdenebene: Ein einzelnes reagierendes Tier löst eine weiterführende Abklärung des gesamten Bestands aus.[4]
Limitationen
Nicht jedes infizierte Tier entwickelt nachweisbare Markerantikörper – insbesondere Trägertiere oder Tiere nach einmaligem Erregerkontakt können der Detektion entgehen, weshalb wiederholte Probenahmen und eine herdenbasierte Auswertung notwendig sind. Umgekehrt können unzureichend gereinigte Totimpfstoffe oder wiederholte Impfungen niedrige Anti-NSP-Titer induzieren und so falsch positive Befunde verursachen. Positive Einzelproben werden daher in der Regel durch einen Bestätigungstest abgesichert.[5]
Beispiel
Das Feldvirus besitzt drei Antigene (Ag1, Ag2 und Ag3). Bei einer Infektion bildet das Immunsystem Antikörper gegen alle drei Antigene (Ak1, Ak2 und Ak3).
Das Impfvirus enthält hingegen nur zwei dieser Antigene (Ag1 und Ag2), sodass nach der Impfung ausschließlich Antikörper gegen diese beiden Antigene gebildet werden (Ak1 und Ak2). Das Antigen Ag3 dient in diesem Beispiel als Markerantigen und ist im Impfstoff nicht enthalten.
Ein Probenserum wird anschließend serologisch untersucht:
- Nachweis von Ak1, Ak2 und Ak3: Das Tier ist mit dem Feldvirus infiziert oder war infiziert.
- Nachweis von Ak1 und Ak2, kein Ak3: Das Tier wurde geimpft und ist nicht mit dem Feldvirus infiziert.
Literatur
- Selbitz et al. Tiermedizinische Mikrobiologie, Infektions- und Seuchenlehre. 9. Aufl. Enke; 2011
- Elite Magazin. Mit Markerimpfstoffen erfolgreich im Kampf gegen Tierseuchen, abgerufen am 15.05.2026
Quellen
- ↑ 1,0 1,1 1,2 Uttenthal et al., Strategies for differentiating infection in vaccinated animals (DIVA) for foot-and-mouth disease, classical swine fever and avian influenza, Expert Rev Vaccines, 2010
- ↑ Mettenleiter, Aujeszky's Disease and the Development of the Marker/DIVA Vaccination Concept, Pathogens, 2020
- ↑ Fu et al., Development of a Blocking ELISA Using a Monoclonal Antibody to a Dominant Epitope in Non-Structural Protein 3A of Foot-and-Mouth Disease Virus, as a Matching Test for a Negative-Marker Vaccine, PLoS One, 2017
- ↑ 4,0 4,1 4,2 Beer et al., Diagnostische Marker in der Bekämpfung des Bovinen Herpesvirus Typ 1: Möglichkeiten und Grenzen, Berl Munch Tierarztl Wochenschr, 2003
- ↑ 5,0 5,1 5,2 Sharma et al., Comparative evaluation of non-structural protein-antibody detecting ELISAs for foot-and-mouth disease sero-surveillance under intensive vaccination, J Virol Methods, 2014
- ↑ Hasan et al., Avian Influenza Virus and DIVA Strategies, Viral Immunol, 2016