VAKCINÁCIÓ, POLIKLONÁLIS ÉS MONOKLONÁLIS ELLENANYAGOK 7. szeminárium VAKCINÁCIÓ, POLIKLONÁLIS ÉS MONOKLONÁLIS ELLENANYAGOK

AZ ELSŐ VÉDŐOLTÁS Edward Jenner - 1796 Bebizonyította, hogy egy másik egyedből izolált gyenge patogénnel történő vakcináció védettséget adhat egy hasonló, azonban veszélyesebb kórokozó ellen. Jenner egy, a tudomány iránt vállalkozó kedvű, James Phipps nevű fiúnak napokig adagolta a Blossom nevű tehén himlőhólyagjaiból származó váladékot, azaz tehénhimlővel (cowpox) fertőzte meg a fiút, aki sikeresen átesett a betegségen, és később a feketehimlővel (small pox) megfertőzve, nem lett beteg. A WHO oltási kampányának köszönhetően 1975-re az ellenőrzött országokban nullára csökkent a fertőzések száma, így 1979-ben kijelentették, hogy a feketehimlő vírusa kipusztult.

IMMUNIZÁLÁS ATTENUÁLT (LEGYENGÍTETT) KÓROKOZÓKKAL VESZETTSÉG ELLEN Louis Pasteur - 1880 Nyulakban tenyésztett vírusokat, majd az érintett idegek szárításával legyengítette azokat, és belőlük készített oltóanyagot.

DIPHTERIA ÉS TETANUS TOXIN ELLENI ANTITESTEK (ANTITOXINOK) Koch Laboratórium, Németország, 1890. Megfigyelések: Védő hatású anyagok (kórokozó-specifikus antitestek) a vérben Néhány betegség csak egyszer fordul elő életünk során (a fertőzés későbbi védettséget vált ki) Egyes betegségek oltással megelőzhetőek A vér antibakteriális komponenseket tartalmaz, pl. antitoxinok  szérum terápia = passzív immunizálás Emil Behring Shimbasaru Kitasato Kígyómarást immunizált ló szérumával gyógyítottak – idegen eredetű fehérjék! (immunogén)

MI TÖRTÉNIK, AMIKOR MEGFERTŐZŐDÜNK EGY PATOGÉNNEL? EXTRACELLULÁRIS PATOGÉNEK (ec. baktériumok, többsejtű paraziták) INTRACELLULÁRIS PATOGÉNEK (vírusok, ic. baktériumok, egysejtű paraziták) Osztódás a sejten kívül Osztódás a sejten belül A veleszületett és szerzett immunitás legtöbb effektor sejtje közreműködik, de kitüntetett szerepet játszanak az antitestek. NK- és CD8+ T-sejtek, valamint Th1-makrofág válasz jellemző. A neutralizáló antitestek segítenek.

A VAKCINÁCIÓ ALAPELVEI I. Célok: fertőzések megelőzése, a betegség illetve a továbbterjedés megakadályozása Specificitás: egy adott kórokozó elleni immunválasz kiváltása Memória: A fertőzést követő folyamat amely lehetővé teszi az adott, vagy hasonló korokozó elleni azonnal védelmet

A HATÉKONYABB IMMUNVÁLASZ ALAPELVE Antigén felismerése első alkalommal (elsődleges immunválasz) Antigén felismerése második alkalommal (másodlagos immunválasz) effektor sejtek effektor sejtek Naív sejt memória sejtek memória sejtek

ELSŐDLEGES ÉS MÁSODLAGOS ADAPTÍV IMMUNVÁLASZ

A VAKCINÁCIÓ ALAPELVEI II. A védelem mechanizmusai: antitestek: neutralizáció – megtelepedés gátlása precipitáció/agglutináció – terjedés gátlása T-sejtes válasz: A segítő T-sejtek elősegítik az antitesttermelést, fokozzák a sejtes immunválaszt, valamint az immunológiai memória kialakulását

Élő, csökkentett fertőzőképességű mikróbák (ált. vírusok): VAKCINÁK TÍPUSAI I. Élő, attenuált (legyengített) kórokozót tartalmazó vakcinák Élő, csökkentett fertőzőképességű mikróbák (ált. vírusok): MMR (Morbilli /kanyaró/ - Mumpsz - Rubeola /rózsahímlő/), OPV (orális polio vakcina = Sabin-csepp), BCG (tuberkulózis), Rotavírus, Influenza, Sárgaláz Előnyeik: Utánozzák a természetes kórokozót Beindítja a természetes immunválaszt is (PAMP-PRR) CD4 és CD8 T-sejt válasz Hatékonyabb CTL válasz Hátrányuk: Legyengült immunrendszer esetében fertőzést válthat ki A sejtek belsejében szintetizálódó vírusfehérjéket a sejt hatékonyan prezentálja az MHC I molekulákon keresztül. (A többi vakcina típusra nem igaz.)

VAKCINÁK TÍPUSAI II. Elölt (inaktivált) kórokozót tartalmazó vakcinák Vegyi anyagokkal, hővel, vagy radioaktivitással elölt patogének Influenza, Pertussis (szamárköhögés), Hepatitis A, IPV (Inaktivált polio vakcina = Salk) Előnyeik: Tartalmazza a mikrobiális mintázatot (PAMP), melyet a természetes immunitás felismer Hátrányaik: Nem serkenti a CD8+ T-sejtek működését az inaktivációs eljárás következtében csökkenhet az immunogenitás

VAKCINÁK TÍPUSAI III. Alegység vakcinák Vegyi anyagokkal, hővel, vagy radioaktivitással elölt patogének Tetanusz és diftéria toxoidok (DT), Hepatitis B, Hib (Haemophilus influenzae B típus), Meningococcus C antigen Toxoidok: inaktivált exotoxinok Hib: kapszuláris poliszacharidot tartalmaz Hep B: sejtfelszíni antigén, amelyet élesztő sejtekben klónoznak Men C: poliszacharid antigén fehérje hordozóhoz kötve (komplex antigén) Előnyeik: Tisztított mikrobiális antigének Egyszerűen előállíthatóak Mellékhatások kockázata kissebb Hátrányaik: Nem serkenti a CD8+ T-sejtek működését Adjuvánsok hozzáadása szükséges

NE FELEDD! Biztonság Hatékonyság A biztonsági szabványok sokkal szigorúbbak a preventív kezelések esetében a terápiás kezelésekhez képest Az élő-attenuált vakcinák hatékonyabbak lehetnek, mint a nem-replikálódó vakcinák, ám használatuk kockázatosabb Az indukált immunválasznak elég erősnek kell lennie ahhoz, hogy klinikailag releváns legyen Egyéni és társadalmi szintű kockázatok és haszon (relatív, és idővel változik) Etikai kérdések

NÉHÁNY ELLENJAVALLAT A VAKCINÁCIÓVAL SZEMBEN Ne adjunk oltást aktuálisan beteg személynek! Ne oltsunk élő vakcinával immunszupprimált betegeket! Ne adjunk élő vakcinát terhes nőknek ! Minden típusú oltást kerüljünk a terhesség első trimeszterében! HIV fertőzött egyén (immunszuppresszált állapot!) oltható MMR-el de BCG-vel nem.

POLIKLONÁLIS ELLENANYAGOK MONOKLONÁLIS ELLENANYAGOK több B-limfocita klónjai POLIKLONÁLIS ELLENANYAGOK kötődés több fajta epitóphoz MONOKLONÁLIS ELLENANYAGOK monoklonális ellenanyagok egy B-limfocita klónjai kötődés egy fajta epitóphoz

POLIKLONÁLIS ELLENYANYGOK Ag Poliklonális antitest Immunszérum Több B-limfocita klón termékei Különböző antigén-specificitás, affinitás és izotípus B-sejt készlet Ag Ag Aktivált B-sejtek Ellenanyag termelő plazmasejtek Antigén specifikus antitestek

MONOKLONÁLIS ELLENANYAGOK (MAb) egyetlen B-limfocita klón termékei azonos antigén-specificitás, affinitás és izotípus jelenléte emberekben patológiás állapotot jelez (plazmasejt tumor = myeloma multiplex)

MONOKLONÁLIS ANTITESTEK ELŐÁLLÍTÁSA (1) Egér immunizálása (antigénnel) (2) B-sejtek izolálása a lépből (3) Myeloma sejtek tenyésztése (4) Myeloma sejtek és B-sejtek fúziója (5) A sejtvonalak elkülönítése (6) A megfelelő sejtvonalak kiválasztása (7) In vitro (a) vagy in vivo (b) felsokszorozás (8) Összegyűjtés (az előállításról bővebben a függelékben)

POLIKLONÁLIS ÉS MONOKLONÁLIS ANTITESTEK TULAJDONSÁGAI Poliklonális ellenanyag Monoklonális ellenanyag Felsimert antigéndeterminánsok száma néhány (gyakori keresztreakciók) többnyire egy Specificitás polispecifikus monospecifikus Affinitás változó (különböző antitestek) magas Nem specifikus immunglobulinok koncentrációja alacsony Előállítás költsége Standardizálhatóság nincs (vagy nehéz) könnyű Mennyiség korlátozott korlátlan Alkalmazhatóság módszerfüggő kitűnő

VESZÉLYEZTETETT EGYÉN PASSZÍV IMMUNIZÁLÁS immunizálás egér monoklonális ellenanyagok Humán immunglobulint termelő transzgénikus egér humanizált monoklonális ellenanyag immunizálás VÉDETT EGYÉN szérum ellenanyag VESZÉLYEZTETETT EGYÉN (immundeficiens - hypogammaglobulinaemia) humán monoklonális ellenanyagok A recipiens immunrendszere nem aktiválódik Azonnali, de ideiglenes védelem/hatás  Immunglobulin lebomlás: 3-6 hónap

TERÁPIÁBAN HASZNÁLT ANTITESTEK KÜLÖNBÖZŐ TÍPUSAI Egér Humán Humanizált Kiméra *A humanizált ellenanyagok nem humán fajokból származnak, amelyek fehérje szekvenciáit megváltoztatták, annak érdekében, hogy fokozzák hasonlóságukat az emberekben termelődő antitest variánsokhoz (kivéve CDR hurkok)!

PASSZÍV IMMUNIZÁLÁS Típus Alkalmazás Intramuszkuláris (kevésbé hatékony az alacsonyabb dózis miatt) HBV-Ig; Varicella-zoster-Ig; Diftéria és tetanusz antitoxinok. Intravénás (IVIG) Bruton-agammaglobulinémia; Variábilis és kevert immundeficienciák hypogammaglobulinémiával; Méreg ellenes ellenanyag terápia; Ezek mesterségesen szerzett immunitást eredményeznek, míg az anyai IgG átjutását a magzatba rendszerint természetesen szerzettnek nevezzük.

A MONOKLONÁLIS ELLENANYAGOK DIAGNOSZTIKUS ALKALMAZÁSAI Sejt típusok azonosítása Immunhisztokémia Leukémiák/limfómák jellemzése sejtfelszíni (CD „cluster of differentiation”) markerekkel Sejtek izolálása CD34+ őssejtek izolálása autológ/allogén transzplantációhoz (perifériás vérből) Vércsoport meghatározás (anti-A, anti-B, és anti-D monoklonális ellenanyagokkal) Sejtfelszíni és intracelluláris antigének azonosítása Sejt aktivációs állapot

A MONOKLONÁLIS ELLENANYAGOK TERÁPIÁS ALKALMAZÁSAI Anti-TNF-α terápia A TNF-α túltermelése jellemző több szisztémás autoimmun betegségre is. Tumor ellenes terápia / Célzott kemoterápia Kevés tumor-specifikus marker, ezért limitált a használhatósága, azonban a mellékhatások tekintetében sokkal jobbak, mint a többi szer. Immunszuppresszió, transzplantációt követő kilökődés megelőzése Sejttípus specifikus Gyógyszer semlegesítés Pl. anti-digoxin antitestek digoxin túladagolás kezelésére

1) ANTI-TNF-α TERÁPIA Az anti-TNF-α terápia alkalmazási területei: Infliximab (Remicade): 1998 óta, kiméra Adalimumab (Humira): 2002 óta, rekombináns humán Etanercept (Enbrel) – dimer fúziós fehérje (TNF-α receptor + Ig Fc-rész) Nem valódi monoklonális ellenanyag, nincs Fab vég, a specificitást a TNF-receptor adja! Az anti-TNF-α terápia alkalmazási területei: Rheumatoid arthritis Spondylitis ankylopoetica (Behterew-kór) Psoriasis vulgaris, arthritis psoriatica Crohn-betegség, colitis ulcerosa (rendszerint – még – nem a terápia első vonalaként)

2) TUMOR ELLENES TERÁPIA Nem konjugált antitest (ábrán: Naked MAb) Anti-CD20 (rituximab – Mabthera/Rituxan, kiméria): B-sejtes Non-Hodgkin lymphoma Anti-CD52 (campath – Mabcampath, humanizált): krónikus lymphoid leukémia Anti-ErbB2 (trastuzumab – Herceptin, humanizált): mellrák Anti-VEGF (bevacizumab – Avastin, humanizált): colorectalis tu. (+ Lucentis!) Anti-EGFR (cetuximab – Erbitux, kiméra): colorectalis tu. (+ Vectibix, rekomb. humán!) A tumoros sejtek pusztítása opszonizált fagocitózis, ADCC vagy komplement-mediált lízis útján. Konjugált antitest (ábrán: Immunoconjugates) Anti-CD20 + ittrium-90 izotóp (ibritumomab - Zevalin) Anti-CD20 + jód-131 (tositumomab – Bexxar) A konjugátum a tumorsejtek közvetlen közelében fejti ki hatását.

3) IMMUNSZUPPRESSZIÓ Daclizumab Basiliximab IL-2R antagonista antitestek – meggátolják a T-sejt aktivációt, és vele a transzplantátum kilökődését Egyéb: Omalizumab (Xolair) Anti-IgE közepes-súlyos allergiás asztmára Efalizumab (Raptiva): anti-CD11a, humanizált – psoriasis (pikkelysömör)

CÉLZOTT MAb TERÁPIÁK Name Type Target Indications Alemtuzumab (Mabcampath) Daclizumab (Zenapax) Basiliximab (Simulect) Rituximab (Rituxan/Mabthera) Trastuzumab (Herceptin) Gemtuzumab Ibritumomab (Y90) Edrecolomab Gefitinib Imatinib Monoclonal Ab, humanized Monoclonal IgG1, chimeric Monoclonal IgG1, humanized Monoclonal IgG4, humanized Calicheamicinnel konjugált Monoclonal IgG1, murine Monoclonal IgG2, murine EGFR-TKI KIT-TKI CD52 IL-2 R CD20 HER2/neu CD33 EpCAM EGFR TK TK CLL, CML transplantation Lymphoma, RA Breast cancer, NSC lung cancer leukemia lymphoma CRC NSCLC GIST, CML

KIEGÉSZÍTŐ INFORMÁCIÓK

Kötelező védőoltások (Magyarország – 2014) OLTÁSI NAPTÁR Kötelező védőoltások (Magyarország – 2014) Oltás neve Beadás időpontja BCG 0-4 hetesen DTPa+IPV+Hib 2 hónaposan PCV-13 3 hónaposan 4 hónaposan MMR 15 hónaposan 18 hónaposan DTPa+IPV 6 éves korban Kampányoltások MMR revakcináció 11év, általános iskola 6. osztályában, szeptember dTAp emlékeztető oltás 11év, általános iskola 6. osztályában, október Hepatitis B 13 év, általános iskola 7. osztályában, szeptember BCG: Bacillus Calmette-Guérin/tuberculosis elleni oltóanyag, TBC (gümőkór) ellen DTPa: diftéria-tetanusz-acelluláris pertussis komponenseket tartalmazó oltóanyag. Diftéria: torokgyík, Tetanusz: merevgörcs, Pertussis: szamárköhögés IPV: Inaktivált poliovírus vakcina. Polio: gyermekbénulás Hib: Haemophilus influenzae b elleni oltóanyag  B típusú Haemophilus influenzae [Hib]: bakteriális agyhártyagyulladás PCV 13: 13-valens konjugált pneumococcus vakcina  A pneumococcus baktérium egyebek mellett tüdő-, középfül- és agyhártyagyulladást okozhat MMR = morbilli-mumpsz-rubeola elleni vakcina.  Morbilli: kanyaró, Mumpsz: parotitis epidemica, Rubeola: rózsahímlő dTap = diftéria-tetanusz-acelluláris pertussis komponenseket tartalmazó oltóanyag újraoltás céljára Heptatitis B: Hepatitisz B elleni oltás, Hepatitis B: fertőző májgyulladás

A MONOKLONÁLIS ELLENANYAGOK NEVEZÉKTANA Előtag Célpont Eredet Utótag Változó -ki(n)- interleukin -u- humán mab -ci(r)- kardiovaszkuláris -o- egér -co(l)- vastagbél tu. -xi- kiméra -neu(r)- idegrendszer -zu- humanizált

HAT= hypoxanthine, aminopterine, thymidine Spleen Immunisation Myeloma cell HGPRT- B cells, HGPRT+ PEG fusion HAT selection Testing supernatants for specific antibody production Selection of hybridoma cells aminopterine * HAT= hypoxanthine, aminopterine, thymidine *Hypoxantine-guanine phosphoribosyltransferase

Myeloma multiplex = plazmasejt tumor egészséges egyén plazmasejtjei Myeloma multiplexes beteg plazmasejtei Myeloma multiplex = plazmasejt tumor Klónok korlátlan szaporodása  monoklonális antitest termelés (azonos könnyű- és nehézlánc típus, azonos alosztály – ha van)