Propiedades de una vacuna exitosa

Transcripción

1 VACUNAS

2 VACUNAS Papel central: preparar al sistema inmune, a fin de que su respuesta resulte vasta y oportuna cuando el individuo sea invadido por el agente patógeno correspondiente o afectado por sus respectivas toxinas

3 Es segura Desencadena una vasta respuesta con dosis mínimas del Ag Es estable No requiere refrigeración para su almacenamiento o traslado Su administración es sencilla Es económica Presenta efectos adversos nulos Es polivalente VACUNA IDEAL

4 Propiedades de una vacuna exitosa Factor Eficacia Disponibilidad Estabilidad Bajo costo Seguridad Característica que agrega Inducir altos niveles de inmunidad con una duración adecuada El antígeno debe ser fácil de cultivar en grandes volúmenes Permanecer estable bajo condiciones climáticas extremas Implementación de campañas de vacunación Carecer de patogenicidad

5 VACUNAS Se pueden clasificar con base en las características de los inmunógenos que las conforman Existen las constituidas por microorganismos inactivados o atenuados, por subunidades y las fabricadas mediante ingeniería genética ( vacunas de la tercera generación ) La obtención y preparación del Ag debe involucrar procedimientos sencillos (cultivos de laboratorio, síntesis química o biología molecular) El Ag debe funcionar como buen inmunógeno e inducir una respuesta inmune de memoria, dependiente de linfocitos T

6 Vacunas de µo inactivados Se utiliza al microorganismo completo El proceso de inactivación se realiza vía v tratamientos físicos f o químicos que no alteran la inmunogenicidad de las determinantes antigénicas nicas correspondientes Su eficacia es limitada, ya que la inmunidad generada sólo s es humoral, y resulta menos intensa y duradera Se requieren grandes cantidades del Ag,, lo que impacta negativamente en el aspecto económico Pueden ocasionar efectos adversos relacionados con endotoxinas de las bacterias Gram negativas

7 Vacunas constituidas por µo vivos atenuados Inducen inmunidad imitando la infección El µo se reproduce naturalmente, presentando sus Ags Propician una vasta respuesta inmune humoral y celular, sin que ocurra la enfermedad Implican un riesgo potencial de que la mutación se revierta y se reduzca su seguridad Se consideran muy efectivas, debido a que desencadenan una inmunidad intensa y duradera, tanto humoral como celular Pueden ser polivalentes

8 Vacunas constituidas por µo vivos atenuados Influyen los costos de almacenamiento y conservación, n, ya que las vacunas se deben mantener a 4 C4 para evitar que pierdan viabilidad y eficacia Involucran la posibilidad de que, durante la atenuación, n, el µo afecte al personal del laboratorio o de que el producto en elaboración n se contamine con agentes virales Las dificultades asociadas a la atenuación dejarán n de representar un problema con la detección n de los genes que codifican para factores de virulencia

9 Sustento: Vacunas de subunidades No hay desviación n de la respuesta inmune Parásitos, virus y bacterias suelen presentar varias sustancias de superficie que no participan en la respuesta inmune Se les denomina así por estar conformadas con una parte definida de los microorganismos o de las sustancias excretadas por ellos Incluyen polisacáridos, proteínas o péptidos,, los cuales frecuentemente se elaboran mediante la tecnología del ADN recombinante o por síntesis s química

10 Vacunas de subunidades Su desventaja reside en la posible carencia de complejidad estructural, la cual se traduce en menor inmunogenicidad La cápsula c bacteriana es uno de los factores de virulencia más m s importantes, pero sólo s está compuesta por monosacáridos

11 Vacunas de subunidades La baja inmunogenicidad de los polisacáridos se ha superado uniéndolos ndolos a proteínas transportadoras: vacunas conjugadas,, que promueven una inmunidad celular con linfocitos T de memoria, así como una respuesta humoral vasta y persistente Las dirigidas contra H. influenzae tipo b (Hib( Hib), 5 serotipos de meningococos y más m s de 90 serotipos de S. pneumoniae,, han resultado exitosas; empero, son sólo parcialmente efectivas en niños < 2 años

12 Vacunas con toxinas inactivadas (toxoides( toxoides) Destacan los toxoides antitetánico nico y antidiftérico, cuya aplicación n origina anticuerpos que neutralizan a las exotoxinas respectivas, mediante el bloqueo y/o modificación n de sus sitios activos La fracción n B del colerágeno no es tóxica y se produce por ingeniería genética para aplicarla como parte de una nueva vacuna El Ag protector es una parte de la toxina del ántrax y su administración n confiere protec- ción contra el padecimiento

13 VACUNAS anti-neumococo neumococo Vacuna Polisacárida 23-valente (23PS) Para uso en mayores 2 años a de edad Clínicamente efectiva para prevenir la EN en adultos mayores Adecuada relación n costo-efectividad Disminuye las tasas de hospitalización n por neumonía a y la mortalidad Vacuna heptavalente conjugada PNCRM7 Serotipos incluídos dos: : 4, 6, 9, 14, 18, 19 y 23 Única vacuna anti-neumoc neumocóccicaccica conjugada aprobada Segura y efectiva en lactantes y niños Altamente efectiva en niños menores de 2 años a de edad Es costo-efectiva

14 Vacunas

15 Vacunas de DNA Generalidades Estudios realizados en modelos animales han demostrado ampliamente su eficacia aunque, por razones aún desconocidas, esos promisorios resultados no se han podido reproducir en humanos Se intenta superar esas limitaciones, vía: La optimización de los sistemas de liberación La variación de las vías de administración La potenciación de la expresión del Ag implicado El establecimiento de mejores esquemas de inmunización El empleo de adyuvantes apropiados

16 Vacunas de DNA Cuando el producto es inoculado se pretende que: Ocurra la transfección hacia diferentes células del hospedero El DNA exógeno alcance el núcleo blanco, en donde tendría lugar la transcripción correspondiente bajo la influencia de la RNA pol II y de otras diversas proteínas

17 Vacunas de DNA Su manejo dentro del hospedero Presentación n del Ag a linfocitos T por las APCs: DCs, Mø y linfocitos B transfectados directamente producen el Ag,, lo procesan y presentan a linfocitos T, vía v a el MHC-I I o MHC-II Presentación n cruzada: las céls somáticas transfectadas (miocitos, queratinocitos y céls epiteliales) sintetizan Ag y secretan una parte de él; éste es endocitado por APCs para dar origen a la respuesta inmune Reconocimiento del Ag por CTLs: céls somáticas transfectadas producen el Ag,, lo procesan y presentan vía a su MHC-I I a linfocitos T CD8+. Dichas céls somáticas se lisan y liberan al Ag restante, para su secuencial captación n por las APCs

18 Vacunas de DNA Manejo dentro del hospedero

19 Vacunas de DNA Manejo del inmunógeno en el hospedero

20 Vacunas de DNA Componente principal Un plásmido suele constituir el vehículo transportador del gen que codifica para la proteína inmunogénica; proviene de alguna bacteria inocua (E. coli), o bien, es producto de técnicas de ingeniería genética En este último caso se busca que funja como sistema multivalente contra uno o varios patógenos, aunque sólo los menores de 15 kilobases se asocian a elevados índices de transformación bacteriana y a tasas convenientes de transfección en las células blanco de los individuos vacunados

21 Vacunas de DNA Componentes del plásmido a) Para su replicación en bacterias El origen bacteriano de replicación. Útil para que el plásmido se pueda replicar en bacterias, destacando el ColE1 frecuente en plásmidos puc de E. coli, ya que genera numerosas copias y altos rendimientos del plásmido purificado b) Para la identificación de céls bacterianas clonadas Marcadores de selección. Suelen ser genes de resistencia a antibióticos, los cuales facilitan la selección de las colonias bacterianas que contienen al plásmido

22 Vacunas de DNA Componentes del plásmido El promotor eucariótico. Es el sitio de unión para la RNA pol II. De él depende que inicie la transcripción en células de mamíferos. Los más usados son virales: el del HCMV origina altos niveles de expresión génica Secuencias de DNA que codifican para el Ag de interés. Indispensables para prevenir padecimientos. Se insertan en el sitio de clonación, corriente arriba del promotor Secuencias finalizadoras de la transcripción. Garantizan que el mrna sea terminado apropiadamente; destacan las poli A derivadas del virus SV40 Secuencias inmunoestimulatorias. Son dinucleótidos no metilados: : motivos CpG (citosina-fosfato fosfato-guanina), los cuales están n flanqueados por dos purinas en la posición n 5 5 y dos pirimidinas en la posición n 3 3

23 Vacunas de DNA Plásmidos Resistencia a Antibióticos (Ampic) Promotor HCMV Intrón Ori Vector Vacuna de ADN Motivos CpG Señal de Terminación SV40 Ag a producirse

24 Vacunas de DNA Componentes del plásmido smido: CpG Toll-like rec, en: DCs Mø Linfocitos B NK CpG

25 Obtención del gen de interés BamHI (G GATCC) BamHI Gen de interés Gen de interés

26 Obtención del gen de interés Ejemplos de enzimas de restricción Enzima BamHI EcoRI EcoRV HaeII HindIII Hin fi HpaI SmaI Microorganismo Bacillus amyloliquefaciens Escherichia coli Escherichia coli Haemophilus aegyptius Haemophilus influenzae Haemophilus influenzae Haemophilus parainfluenzae Serratia marcescens Sitio reconocimiento G GATCC G AATTC GAT ATC GG CC A AGCTT G ANTC GTT AAC CCC GGG

27 Clonación del vector ligasas BamHI BamHI ligasas ligasas

28 Plásmidos y proteínas recombinantes 48 h después

29 Vacunas de ADN Principales vías v de administración Intradérmica rmica (i.d( i.d.).) Intramuscular (i.m( i.m.).) Intravenosa (i.v( i.v.).) Intranasal (i.n.).) Oral Vaginal

30 Vacunas de DNA Manejo por el hospedero

31 Vacunas de DNA Manejo por el hospedero

32 Vacunas de DNA Probables aplicaciones futuras Virus: HIV, herpes simplex,, herpes bovino, HCMV, ébola,, hepatitis B, hepatitis C, influenza (flu( flu), sarampión, rabia y rotavirus Bacterias: Mycoplasma pulmonis, Mycobacterium tuberculosis, Helicobacter pylori, Bacillus anthracis,, ECET, Salmonella sp, Rickettsia, Yersinia enterocolytica y Listeria monocytogenes Parásitos sitos:leishmania major, Plasmodium yoelii, Plasmodium falciparum, Schistosoma japonicum y Entamoeba histolytica Otros: toxina tetánica, alergias y cánceresc

33 Vacunas de DNA Es indispensable comprobar que: No se insertan en el genoma del hospedero, ya que de lo contrario podrían activar oncogenes o inactivar genes supresores de tumores se estima que dicha inserción n ocurre sólo s una vez por cada millón n de células c transfectadas No originan defectos genéticos heredables, por integrarse a las células c germinales No desencadenan la producción n de Acs anti-adn responsables de provocar o acelerar el desarrollo de enfermedades autoinmunes

34 Vacunas de ADN Obstáculo a vencer El principal competidor de las vacunas también reside en la propia industria farmacéutica: los antibióticos, ticos, cuya comercialización n representa para las empresas productoras una opción n más m interesante desde el punto de vista económico, a pesar del serio riesgo para la salud pública p que significa la propagación n de la multirresistencia bacteriana