Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

1 Az immunizálás és a vakcináció (ÁOK) Buzás Edit, Holub Marianna Fülöp A. K. (Szerk.): Immunológiai szemináriumok, 6-7. fejezet.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "1 Az immunizálás és a vakcináció (ÁOK) Buzás Edit, Holub Marianna Fülöp A. K. (Szerk.): Immunológiai szemináriumok, 6-7. fejezet."— Előadás másolata:

1 1 Az immunizálás és a vakcináció (ÁOK) Buzás Edit, Holub Marianna Fülöp A. K. (Szerk.): Immunológiai szemináriumok, 6-7. fejezet.

2 2 I. Immunizálás Immunválasz kiváltása egy adott szervezetben antigén bevitelével

3 3 Az immunizálás célja poliklonális ellenanyag létrehozása (pl. birka vvt ellen) monoklonális antitestet termelő hibridóma előállítására betegségmodellek indukciója vakcina fejlesztés (preklinikai /állatkísérletes) fázisa

4 4 Egy antigénen általában több epitóp (antigéndetermináns van) Globuláris proteinek

5 5 Epitóp változatok Konformációs epitóp Lináris epitóp Neoepitóp (proteolízissel keletkezik) denaturáció Neoepitóp nem hozzáférhető epitóp hozzáférhető epitóp Az epitóp elvész denaturáció során az Ig csak a denaturált fehérjével reagál az Ig mind a natív, mind a denaturált fehérjével reagál a proteolízis helyéhez közeli epitóp A limitált proteolízis helye Hiányzó determináns

6 6 Ismétlés: A komplex antigén poliklonális immunválaszt vált ki, ami eltérő specificitású ellenanyagok termelődéséhez vezet

7 7 Poliklonális ellenanyagok előállítása Ismétlés: Poliklonális ellenanyagok előállítása Mi a Haptén?

8 8 Immunizálás + hibridóma

9 9 Intraperitoneális oltás Intradermális oltás Intramuszkularis oltás

10 10 Mi történik, ha a testidegen fehérjét intravénásan adjuk be immunizálás céljából? Az antigén kihígul az érpályában Enzimatikusan lebomlik egy idő után Ha sejtek fel is veszik endocitózissal és processzálás után prezentálódik is MHC-vel  kostimuláció nélkül anergia nagyon kicsi a valószínűsége, hogy találkozik olyan recirkuláló T vagy B sejttel, melynek receptora specifikus az adott antigénre

11 11 Mi történik, ha szubkután oltunk szolubilis antigént? az antigén szétdiffundál a bőr alatti kötőszövetben enzimatikusan lebomlik egy idő után a szöveti sejtek felvehetik és akár prezentálhatják is MHC-vel  kostimuláció nélkül: anergia nagyon kicsi a valószínűsége, hogy találkozik olyan recirkuláló T vagy B sejttel, melynek receptora specifikus az adott antigénre

12 12 Mi lehet a megoldás? Mit célszerű együtt oltani az antigénnel annak érdekében, hogy legyen kostimuláció? Az antigénnel együtt danger signált (pl. PAMP-ot) tartalmazó adjuvánst is oltunk. Adjuváns (hatásfokozó szer): mely elősegíti egy adott antigénnel szembeni immunválasz kialakulását kostimulációs hatást biztosítva. Az adjuvánsok valamely danger receptoron (pathogen recognition receptor, PRR) keresztül hatnak

13 13 ISCOM (Immune stimulating complex) 40 nm átmérőjű képletek, melyek spontán keletkeznek, amennyiben koleszterin, foszfolipideket és szaponinokat megfelelő arányban keverünk össze Adjuvánsok pl. Freund

14 14

15 15 Mi tehetünk annak érdekében, hogy növeljük a specifikus receptorral rendelkező limfocitával való találkozás esélyét Az antigén lassú felszabadulását eredményező adjuváns alkalmazása (pl. stabil emulzió) Szubkután oltás: antigén + adjuváns 9 nap múlva regionális nyirokcsomókban sok antigén- specifikus T sejt

16 16 DC A nyirokcsomókban T sejt aktiváció, proliferáció és differenciáció zajlik

17 17 Mi az oka, hogy egy adott fehérje antigénnel szembeni T sejt válasz egy vagy néhány epitóp (az un. immunodomináns régió) ellen irányul csak? Az MHC molekulák kötőhelyeiért folytatott affinitás alapú verseny győztese (az ábrán piros színnel jelzett peptid) foglalja el az MHC molekulák többségének peptidkötő helyét immundomináns epitóp

18 18 Intraperitoneális oltás: antigén + adjuváns Egy-két hét alatt a lépben az antigénspecifikus B sejtek/plazmasejtek száma megnő, a szérumban antigénspecifikus antitestválasz mérhető

19 19 Immune Epitope Database

20 20

21 21 Per os Kialakul-e immunválasz, ha a testidegen fehérjét per os visszük be (pl. gyomorszonda segítségével)? Általában orális tolerancia alakul ki a per os bejutó antigénekkel szemben (toleráljuk a táplálékfehérjéket illetőleg az normál bélflóra fehérjéit)

22 22 Van-e jelentősége az antigén dózisának az immunizálás során? „High dose” tolerancia (anergia és deléció) „Low dose” tolerancia (Treg aktiváció) Nature Reviews Immunology 4, (June 2004) Igen

23 23 Van-e jelentősége az antigén dózisának az immunizálás során? Az immunizálás tanulságai az emberi vakcinák előállításának alapját képezik 

24 24 II. VAKCINÁCIÓ -tumorsejtek elleni válasz elősegítése -kórokozók elleni válasz elősegítése Immunstimuláció

25 25 IMMUNSTIMULÁCIÓ CÉLJA terápia:  hagyományos gyógyszeres (antibiotikumok, vírus anyagcsere gátlók)  passzív immunizálás (ellenanyagok, sejtek) PREVENCIÓ:  gyógyszer  aktív vakcinálás: - a specifikus felismerő készlet arányának növelése - specifikus immunológiai memória létrehozása

26 26 ANTIGÉNEK T-dependens antigének: ált. fehérjék T-Independens antigének: ált. poliszacharidok T-B kooperációCsak B-sejt aktiválódik Nagy affinitású antitestek, memória Rövid távú memória EpitópProtektív epitóp Amit a TCR/BCR felismerNagyon specifikus, az adott patogénre egyedi molekuláris felszín Neutralizáló antitest: gátolja a patogén elterjedését EPITÓPOK

27 27 A neutralizáló antigén a protektív epitóphoz kötődik.

28 28 Antigénspecifikus immunstimuláció = Antigénspecifikus immunstimuláció = Aktív immunizálás Eredmény: plazmasejtek : ellenanyag termelés + effektor T sejtek memória válasz Pl. veszettség elleni oltás Pl. 14 napon belül HepA ellen Pl. tumorvakcinák

29 29 AKTÍV VAKCINÁCIÓ -Legyengített, elölt teljes kórokozó, vagy kórokozó alegység -Antitestek, T-sejtek és memóriasejtek kialakulása : ADAPTÍV Immunválasz nap látencia -Fertőzéskor memóriasejtek aktiválódása, differenciálódása effektorsejtté Antitest Nincs adaptív immunválasz: nem alakul ki antitest, T-sejt repertoir Azonnali hatás: neutralizáció/ opszonizáció/ komplement aktiválás: (TERMÉSZETES IMMUNVÁLASZ) Nincs memória PASSZÍV VAKCINÁCIÓ

30 30 A hatékony aktív oltóanyag tulajdonságai biztonságos protektív Hosszú távú védelem Serkenti a neutralizáló antitesteket Serkenti a protektív T- sejteket Gyakorlati szempontok Nem okozhat betegséget v. halált Élő kórokozó által előidézett betegséggel szemben véd Évekig tartó védettséget ad Bizonyos kórokozók (pl. poliovírus) olyan sejteket fertőznek (pl. neuronok), amelyek nem pótolhatók. Neutralizáló antitest megelőzi ezeknek a sejteknek a megfertőződését Bizonyos kórokozók (pl. intracellulárisok) sejt-mediálta immunválasszal hatékonyabban eliminálódnak Biológiai stabilitás, könnyű bevitel, kevés mellékhatás, olcsó előállítás

31 31 Immunizálás után Válasz amplitúdó Antitest izotípus Antitest affinitás ElsődlegesMásodlagos 5-10 nap1-3 nap kisebbnagyobb IgM  IgG Több IgG (bizonyos esetekben IgA, IgE) Kisebb átlag affinitás, nagyobb variabilitás Nagyobb átlag affinitás (affinitás érés) Gyorsabb, erősebb hatású

32 32 A hatékony oltóanyag tulajdonságai biztonságos Nem okozhat betegséget v. halált protektív Élő kórokozó által előidézett betegséggel szemben véd Hosszú távú védelem Évekig tartó védettséget ad Serkenti a neutralizáló antitesteket Bizonyos kórokozók (pl. poliovírus) olyan sejteket fertőz (pl. neuronok), amelyek nem pótolhatók. Neutralizáló antitest megelőzi ezeknek a sejteknek a megfertőződését Serkenti a protektív T- sejteket Bizonyos kórokozók (pl. intracellulárisok) sejt-mediálta immunválasszal hatékonyabban eliminálódnak Gyakorlati szempontok Biológiai stabilitás, könnyű bevitel, kevés mellékhatás, olcsó előállítás

33 33 Nature Reviews Immunology 2, (September 2002) Ezt akarjuk elérni!

34 34 A hatékony oltóanyag tulajdonságai biztonságos Nem okozhat betegséget v. halált protektív Élő kórokozó által előidézett betegséggel szemben véd Hosszú távú védelem Évekig tartó védettséget ad Serkenti a neutralizáló antitesteket Bizonyos kórokozók (pl. poliovírus) olyan sejteket fertőz (pl. neuronok), amelyek nem pótolhatók. Neutralizáló antitest megelőzi ezeknek a sejteknek a megfertőződését Serkenti a protektív T- sejteket Bizonyos kórokozók (pl. intracellulárisok) sejt-mediálta immunválasszal hatékonyabban eliminálódnak Gyakorlati szempontok Biológiai stabilitás, könnyű bevitel, kevés mellékhatás, olcsó előállítás

35 35 CD8+ és CD4+ T-sejtes antivirális válasz.

36 36 CD8+ T- sejtválasz az infekcióra. Nature Reviews Immunology 8, (February 2008)

37 37 Elsődleges – másodlagos CD8+ T- sejtmemória kinetikája Másodlagos immunválaszban kialakuló memóriasejtek: Gyorsabban aktivizálódnak, nagyobb számban jönnek létre, Önmegújító képességük az évek alatt kialakuló hosszútávú memória kialakulásakor nagyobb arányú (IL-2-term.) Emlékeztető oltás

38 38 Az oltási naptárban az egy oltásra vonatkozó megadott intervallumokat minimumként kell felfogni, amelyek nem csökkenthetők, de meghosszabbításuk általában nem zavarja a kellő immunválasz kialakulását.

39 39 Bejutattatás módja Injekció Intradermálisan, szubkután, intramuszkulárisan Mucosan át: orális, nazális

40 40 Subcután, intramusculárisan: nyirokcsomó immunválasz Orálisan, nasálisan: Mucosa immunválasz a barriereket penetráló antigéneket kiszűri Luminális barrierek mentén: Nem processzált antigének pl. transzcitózis M-sejtekkel Szövet specifikusan migráló memóriasejtek DC termelte IL-12 hatására Th1: IFN-gamma and IL-2 IgG: komplement aktiválás TGF beta-1 hatására Treg + Th2, IgA: Virulencia faktorok, adhézió blokkolása, neutralizálás Mucosális vakcináció értelme: Ugyanarra az antigénre adott immunválasz függ a mikrokörnyezettől A vérrel/ szövetnedvekkel terjedő mikroorganizmusok ellen véd: pl. HepB Luminális barrierek mentén terjedő mikroorganizmusok ellen véd:pl. polio vírus

41 41 ÉLETKORI KÜLÖNBSÉGEK A B-SEJTVÁLASZBAN Mindkét életkorban gyenge immunválasz jön létre az új antigének ellen, de más-más ok miatt csecsemő idős Pl. HiB, rotavirus, Salmonella ellenPl. Infuenza ellen naiv memória naiv memória életkor

42 42 Nature Reviews Immunology 9, (March 2009) Gyengébb, rövidebb ideig tartó immunválasz pl. HiB, rotavirus, Salmonella A vakcináció hatásossága korlátozott a két szélsőséges életkorban Az IgG antitestek száma csökken: új patogének és már egyszer immunválaszt indukált patogének ellen is. A plazma- sejtek kialakulá- sához szükséges feltételek korlátozot- tak

43 43 Nature Reviews Immunology 9, (March 2009) Korai Gyerekkorban: Kevés marginális zóna B-sejt Kevésbé aktiválódó B-sejt  Kevesebb plazmasejt

44 44 Nature Reviews Immunology 9, (March 2009) Éretlen FDC Erősebb memóriasejtté differenciálódás kis hatékonyságú kostimuláció Korai Gyerekkorban: Rövid életű plazmasejtek

45 45 Oltási stratégiák csecsemők és idősek esetén Adjuvánsok optimalizálása A naiv B-sejt aktiváció serkentése: pl. Hib A naív B-sejtek másodlagos nyirokszervekbe vándorlásának serkentése depo vakcinákkal : pl. Fluval-P (H1N1) Antigéndózis emelése A B-sejt aktiváció növelése, több germinális centrum kialakulásának elősegítése: pl. Fluval-P Többszöri oltás és többszöri emlékeztető oltás A naiv B-sejtek másodlagos nyirokszervekbe vándorlásának serkentése ; A memóriasejtek kialakulásának és fennmaradásának elősegítése: pl. Fluval-P

46 46

47 47 A vakcinák típusai Egész (teljes) vakcinák: élő, attenuált Inaktivált élő, rekombináns Alegység vakcina: protein szintetikus peptid DNS (RNS)

48 48 Engedélyezett monovalens pandémiás influenza oltóanyagok a es influenza szezonra Inaktivált (elölt) vírusokat tartalmazó teljes vírusvakcinák Detergens kezeléssel feldarabolt, inaktivált vírus részecskéket tartalmazó hasított (split) vírusvakcinák. Tisztított hemagglutinint és neuraminidázt tartalmazó subunit (felszíni antigén) vakcinák, amelyekből a többi vírus komponenst eltávolították (inaktivált). Élő, legyengített (cold- adapted) vírus vakcinák, melyek gyengített (nem patogén) teljes vírust tartalmaznak Baxter (EMEA), Omninvest + Al- foszfát adjuváns (Hungary), Cantacuzino (Románia) 8 gyártó Kínában, CSL (Ausztrália, USA) Sanofi Pasteur (US), Green Cross (Korea), GSK+ASO3 adjuváns (EMEA, Kanada) Novartis (USA) Novartis + M59 adjuváns (EMEA) Medimmune (USA) Microgen (Russia) Forrás: WHO

49 49 VAKCINAFEJLESZTÉS IRÁNYAI Jelenlegi vakcinák tökéletesítése Új vakcinák fejlesztése Empirikus módszerek  biotechnológiai vakcinafejlesztés

50 50 Pl. alegység konjugátum vakcina esetén: Pl. Haemophilus influenzae B: T sejt-független (TI) B sejt válasz ( poliszaharid a baktérium felszínén ) Mi a toxoid? diftéria toxoid protein + poliszaharid konjugátum - Diftéria toxoidra specifikus T sejtek citokineket termelnek – hatékony T sejtektől függő (TD) B sejt válasz 2 éves kor alatt is a bakteriális poliszaharid ellen

51 51 VAKCINAFEJLESZTÉS IRÁNYAI Jelenlegi vakcinák tökéletesítése Empirikus módszerek  biotechnológiai vakcinafejlesztés Új vakcinák fejlesztése

52 52 Alegység vakcina: : csak epitóp - első lépés: a legjobb epitópok meghatározása (1 - 20) - második lépés : rekombináns DNS módszerrel a fehérje különböző epitópokkal való termeltetése baktériumokban Rekombináns protein vakcina pl. humán papillomavírus elleni (HPV)

53 53 A patogén mikroorganizmus jellemző részletét expresszáltatják legtöbbször élesztőkben, ilyen például a Hepatitis B elleni vakcina növényekben történő expresszióval akár szájon át adható, „ehető vakcinát” is elő lehet előállítani

54 54 VAKCINAFEJLESZTÉS IRÁNYAI Jelenlegi vakcinák tökéletesítése Empirikus módszerek  biotechnológiai vakcinafejlesztés Új vakcinák fejlesztése

55 55 Az új generációs vakcinák fejlesztésénél célzott fokozott immunogenitás alapja a megfelelő epitóp kiválasztása CÉL: Az „epitóp enhancement”: a peptid- MHC kötődés affinitásának növelése, Az MHCII-hoz horgonyzó aminosavak javítása,

56 56 Figure 9-3 B és helper T sejteknek ugyanazon molekuláris komplexben levő epitópokat kell felismerniük Szintetikus peptid vakcinák : Szintetikus T-és B- sejt epitópok képezik a vakcina alapját

57 57 A vakcinák előállítása Hagyományos stratégia: Laboratóriumban szaporítják, majd egyenként izolálják azokat az antigén komponenseket, melyek a vakcina fejlesztés alapjául szolgálnak Gyakran szükség van az antigén klónozására „Reverz vakcinológia”- in silico vakcinológia A patogén ismertté vált genomjából indul ki A genomiális szekvencia bioinformatikai elemzése után kerül sor a kiválasztott szekvencia megklónozására és expresszáltatására Immunogenitási tesztek követik

58 58 1. lépés: T sejt epitópok meghatározása: Pl. HLA-B53 véd a malária ellen: a bemutatott peptidben 2. helyen prolin Stimulálja-e a T sejteket? Ha igen: T-sejt proliferáció Peptid -> terápia maláriára jellemző, a 2. helyen prolin tartalmú peptid azonosítás 2. lépés: szintetizálás Tesztelés: köt-e a HLA-B53-hoz.

59 59 A vakcina hatékonyságának fokozása az aminósav szekvencia módosításával peptid-MHC komplex kötődés affinitásának növelése TCR MHC Nem HLA-B53

60 60 kis és nagy affinitású T sejtek aktiválása A vakcina hatékonyságának fokozása a szekvencia módosításával repertoár torzulás ( tumor epitópot felimerő T sejtek számának növelése) TCR keresztreaktivitás növelése: peptid kiméra – különböző vírus törzsek felismerése peptid-MHC komplex TCR-hez kötődés affinitásának növelése TCR MHC

61 61 Az új generációs vakcinák fejlesztésénél célzott fokozott immunogenitás alapja a megfelelő epitóp és a megfelelő adjuváns kiválasztása kiválasztása

62 62 Dendritikus sejtek mint vakcina hordozók (ex vivo) Immunizálás dendritikus sejtek segítségével – a jövő sejttenyésztés, differenciáltatás

63 63 BetegségBecsült éves előfordulásKísérleti vakcinatípus Parazita: Malária millió elölt kórokozó, alegység vakcinák, szintetikus peptid vakcinák, nukleinsav vakcinák Parazita: Sisztoszomiázis Nincs adat (éves becsült haláleset ) alegység vakcinák, nukleinsav vakcinák Baktérium: Tuberkulózis (gyengülő hatékonyságú eredeti oltóanyag) 8 millió élő, legyengített kórokozó, szintetikus peptid vakcinák, nukleinsav vakcinák Vírus: HIV/AIDS2 millió szintetikus peptid vakcinák, nukleinsav vakcinák Néhány betegség, ami ellen még nincs hatékony vakcina

64 64 Ellenőrző kérdés: Mi a teendő, ha antigénspecifikus IgG antitesteket szeretnénk nyerni immunizálással? Alacsony affinitású IgM Nagy affinitású IgG ismételt oltást kell adnunk


Letölteni ppt "1 Az immunizálás és a vakcináció (ÁOK) Buzás Edit, Holub Marianna Fülöp A. K. (Szerk.): Immunológiai szemináriumok, 6-7. fejezet."

Hasonló előadás


Google Hirdetések