04-04-08 i vaccini
TRANSCRIPT
I vaccini: metodiche di preparazione
I vaccini
Citochine attive sui B
Attivazione edifferenziazione
Alcuni diventano linfocitI B memoria
Anticorpi
Cellula secernenteanticorpi
Legame con il B
INNESCO DELLA RISPOSTA ANTICORPALE
Antigene rilasciato
Risposta immunitaria specifica indotta(ANTICORPO MEDIATA)
T citotossici
attivati
Citochinefavorenti
l’attivazione
Cellularicevente
Gene eterologo
Plasmide con
vaccino a DNA
Attivazione di T
citotossici
Proliferazionee attacco
Segnali di “killing”
Risposta immunitaria specifica indotta(CELLULO-MEDIATA)
Tipi di vaccini
• Batterici• Viventi attenuati: BCG,
antitifo orale• Uccisi: antipertosse,
colera• Anatossine: antidifterico,
antitetanico• Antigeni di superficie:
antipneumo e meningococco
• Virali• Viventi attenuati: antipolio
orale, antirosolia, antimorbillo, antiparotite, antiamarillico
• Uccisi, completi: antinfluenzale, antipolio iniettabile, antirabbico
• Antigeni di superficie: anti HBV
Costituzione dei vaccini
• Vivi attenuati (virus o batteri). Virali: vaccino orale di Sabin, MPR; batterici: BCG, Ty 21a
• Uccisi (virus o batteri) con mezzi fisici o chimici rispettando l’integrità antigenica. Esempi: antirabbico, antipolio di Salk antinfluenzale, antipertosse
• Frazioni di microrganismi: costituiti da virus frammentati (SPLIT), così allestiti per ovviare a reazioni indesiderate
• Anatossine: esotossine trattate ma che mantengono potere antigenico: bacillo difterico e tetanico
• Anti-idiotipo: i vaccini anti-idiotipo proteici utilizzano come antigene tumore-specifico l’immunoglubulina prodotta dalle cellule neoplastiche, la quale viene iniettata nel paziente al fine di immunizzarlo contro il suo stesso tumore.
Manipolazioni genetiche
•Antigeni purificati: i vaccini antinfluenzali a subunità come EMOAGGLUTININA E NEURAMINIDASI.
Nei vaccini i virus possono essere attenuati
Nei vaccini i virus possono essere attenuati
Linea cellulare di packaging
Usi del DNA ricombinante:
PROTEINE DI INTERESSE TERAPEUTICO ESPRESSE IN SISTEMI RICOSTITUITI:
Vantaggi
- SISTEMI DI ESPRESSIONE MOLTO SEMPLICI DA MANIPOLARE- PRODUZIONE DI PROTEINE IN GRANDI QUANTITA’ E A BASSO COSTO- RISCHIO CONTAMINAZIONE VIRALE NULLO-RISCHIO ALLERGIE RIDOTTO RISPETTO ALLA PURIFICAZIONE DI PROTEINE ETEROLOGHE
Problemi
-E’ DIFFICILE OTTENERE PROTEINE DA USARE COME ANTIGENE CHE MANTENGANO LA CONFORMAZIONE NATIVA DELLE PROTEINE UMANE (i sistemi di folding dei batteri sono molto meno sofisticati che negli eucarioti)
- I BATTERI MANCANO DI ADEGUATI SISTEMI DI MODIFICAZIONE POST-TRADUZIONALE (glicosilazione, tagli proteolitici, fosforilazione, aggiunta di lipidi). IMPORTANTI CONSEGUENZE SULLA ATTIVITA’ BIOLOGICA E SULLA ANTIGENICITA’
Altri bioreattori per ottenere proteine da usare come antigene: cellule di insetto
…piante
Eat the bioreactor Extract from the plant
Che cosa è necessario Che cosa è necessario
Protocolli sperimentali disponibili per produrre un vaccino
Far crescere i virus in uova embrionate
Far crescere i virus in colture cellulari
cellula
Purificazione di proteine
intracellulari o secrete
Espressione transiente in
sistemi specifici
Vettore+
espressione transiente della sola proteina antigenica
cellula
Infezione
infezione Frammentazione, inattivazione, purificazione
Virus
Frammentazione, inattivazione, purificazione
• Crescere i virus in uova embrionate– Inattivarli chimicamente– Frammentarli mediante detergente– Purificare i vari componenti (HA)
• Crescere i virus in colture cellulari– Inattivarli e processarli come sopra
• Crescere virus attenuati o la sola proteina antigenica in uova– Purificarli e produrli per la somministrazione
Protocolli sperimentali disponibili per produrre un vaccino
1x ~ 1x
Tempo di produzione 6 mesiSono necessari circa 6 mesi per avere le uova
Il processo basato su uova embrionate, sebbene molto usato presenta delle
limitazioni
• Sono necessari circa 6 mesi dal’ordine alla consegna delle uova• ~ 1 uovo è richiesto per una dose di vaccino• Una grave limitazione è che le uova possono non essere disponibili (influenza
aviaria)
No polli No uova No vaccino
Colture cellulari: un’alternativa alla produzione in uova
Non ci sono problemi di non disponibilità
Adatte per una produzione industriale come quella dei vaccini
• I virus dell’influenza sono Ortomixovirus - Types A and B – con un envelope che contiene proteine di superficie quali emoagglutinina (HA), Neuraminadasi (NA) and M2 (NB) -– HA e NA sono antigeni e vanno incontro a mutazione
e riassortimento – – L’efficacia dei vaccini è valutata principalmente
dall’abilità di stimolare anticorpi contro HA
• Vaccini disponibili - – Con virus vivi attenuati (piccola percentuale)– Con virus inattivati e alcuni formulati con adiuvante.
Illustrazione schematica delle maggiori attività durante
una tipica campagna vaccinica contro l’influenza
Maggiori attività
Sorveglianza
Selezione del ceppo
Preparazione dell’antigene
Potenziamento preparazione antigenica
Produzione del vaccino
Uscita del vaccino
Distribuzione del vaccino
Somministrazione del vaccino
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec*
Jul Aug Sep Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun**
Vaccini contro l’influenza a base di HA
• Vaccini costituiti dalla proteina HA– proteina prodotta in cellule di insetto– proteina prodotta in cellule di mammifero– proteina prodotta in cellule vegetali– Proteina prodotta in lieviti– Sequenze della proteina (peptidi) sintetizzate
chimicamente
• Vaccini costituiti da: – DNA nudo codificante HA– Inserimento del gene HA in un vettore virale– Batteri intestinali esprimenti HA