VACUNAS

VACUNAS
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
VACUNA IDEAL
•
•
•
•
•
•
•
•
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
Propiedades de una vacuna exitosa
Factor
Eficacia
Característica que agrega
Inducir altos niveles de inmunidad con una
duración adecuada
Disponibilidad El antígeno debe ser fácil de cultivar en
grandes volúmenes
Estabilidad
Permanecer estable bajo condiciones
climáticas extremas
Bajo costo
Implementación de campañas
de vacunación
Seguridad
Carecer de patogenicidad
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
Vacunas de µo inactivados
•
Se utiliza al microorganismo completo
•
El proceso de inactivación se realiza vía
tratamientos físicos o químicos que no alteran la
inmunogenicidad de las determinantes antigénicas
correspondientes
•
Su eficacia es limitada, ya que
la inmunidad generada sólo 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
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
Vacunas constituidas por µo
vivos atenuados
•
Influyen los costos de almacenamiento y
conservación, ya que las vacunas se deben
mantener a 4°C para evitar que pierdan
viabilidad y eficacia
•
Involucran la posibilidad de que, durante
la atenuación, el µo afecte al personal
del laboratorio o de que el producto en
elaboración se contamine con agentes
virales
•
Las dificultades asociadas a la atenuación
dejarán de representar un problema con la
detección de los genes que codifican para
factores de virulencia
Vacunas de subunidades
•
Sustento:
No hay desviación 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
química
Vacunas de subunidades
•
Su desventaja reside en la posible carencia de
complejidad estructural, la cual se traduce en
menor inmunogenicidad
•
La cápsula bacteriana es uno de los factores de
virulencia más importantes, pero sólo está
compuesta por monosacáridos
Vacunas de subunidades
•
La baja inmunogenicidad de los polisacáridos se ha
superado uniéndolos 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), 5
serotipos de meningococos y más de 90 serotipos de
S. pneumoniae, han resultado exitosas; empero, son
sólo parcialmente efectivas en niños < 2 años
Vacunas con toxinas
inactivadas (toxoides)
•
Destacan los toxoides antitetánico y antidiftérico, cuya
aplicación origina anticuerpos que neutralizan a las
exotoxinas respectivas, mediante el bloqueo y/o
modificación de sus sitios activos
•
La fracción 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 confiere protección contra el padecimiento
VACUNAS
anti-neumococo
•
•
•
•
Vacuna Polisacárida 23-valente (23PS)
Para uso en mayores 2 años de edad
Clínicamente efectiva para prevenir la EN en adultos mayores
Adecuada relación costo-efectividad
Disminuye las tasas de hospitalización por neumonía y la
mortalidad
Vacuna heptavalente conjugada PNCRM7
•
•
•
•
•
Serotipos incluídos: 4, 6, 9, 14, 18, 19 y 23
Única vacuna anti-neumocóccica conjugada aprobada
Segura y efectiva en lactantes y niños
Altamente efectiva en niños menores de 2 años de edad
Es costo-efectiva
Vacunas
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
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
Vacunas de DNA
Su manejo dentro del hospedero
•
Presentación 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 el
MHC-I o MHC-II
•
Presentación 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 su MHC-I a linfocitos T CD8+. Dichas céls somáticas
se lisan y liberan al Ag restante, para su secuencial
captación por las APCs
Vacunas de DNA
Manejo dentro del hospedero
Vacunas de DNA
Manejo del inmunógeno en el hospedero
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
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
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-guanina), los
cuales están flanqueados por dos purinas en la posición 5’
y dos pirimidinas en la posición 3’
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
Vacunas de DNA
Componentes del plásmido: CpG
Toll-like rec, en:
• DCs
• Mø
• Linfocitos B
• NK
CpG
Obtención del gen de interés
BamHI (G GATCC)
Gen de interés
Gen de interés
BamHI
Obtención del gen de interés
Ejemplos de enzimas de restricción
Enzima
Microorganismo
Sitio reconocimiento
BamHI
Bacillus amyloliquefaciens
G↓GATCC
EcoRI
Escherichia coli
G↓AATTC
EcoRV
Escherichia coli
GAT↓ATC
HaeII
Haemophilus aegyptius
GG↓CC
HindIII
Haemophilus influenzae
A↓AGCTT
Hin fI
Haemophilus influenzae
G↓ANTC
HpaI
Haemophilus parainfluenzae
GTT↓AAC
SmaI
Serratia marcescens
CCC↓GGG
Clonación del vector
ligasas
BamHI
BamHI
ligasas
ligasas
Plásmidos y proteínas recombinantes
48 h después
Vacunas de ADN
Principales vías de administración
•
Intradérmica (i.d.)
•
Intramuscular (i.m.)
•
Intravenosa (i.v.)
•
Intranasal (i.n.)
•
Oral
•
Vaginal
Vacunas de DNA
Manejo por el hospedero
Vacunas de DNA
Manejo por el hospedero
Vacunas de DNA
Probables aplicaciones futuras
•
Virus: HIV, herpes simplex, herpes bovino, HCMV,
ébola, hepatitis B, hepatitis C, influenza (flu),
sarampión, rabia y rotavirus
•
Bacterias: Mycoplasma pulmonis, Mycobacterium
tuberculosis, Helicobacter pylori, Bacillus
anthracis, ECET, Salmonella sp, Rickettsia,
Yersinia enterocolytica y Listeria monocytogenes
•
Parásitos: Leishmania major, Plasmodium yoelii,
Plasmodium falciparum, Schistosoma japonicum
y Entamoeba histolytica
•
Otros: toxina tetánica, alergias y cánceres
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 ocurre sólo una
vez por cada millón de células transfectadas–
•
No originan defectos genéticos heredables, por
integrarse a las células germinales
•
No desencadenan la producción de Acs anti-ADN
responsables de provocar o acelerar el desarrollo
de enfermedades autoinmunes
Vacunas de ADN
Obstáculo a vencer
El principal competidor de las vacunas también
reside en la propia industria farmacéutica: los
antibióticos, cuya comercialización representa para
las empresas productoras una opción más
interesante desde el punto de vista económico, a
pesar del serio riesgo para la salud pública que
significa la propagación de la multirresistencia
bacteriana