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Vacunas de ADN
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VACUNAS DE ADNAlumnos:
-Alcalde Alvites, Miguel
-Gil Ramrez, Tamara
-Llerena Arroyo, Jorge
FUNCIONAMIENTO DE LAS VACUNAS
TRADICIONALES
Consisten en una versin muerta o
debilitada de un patgeno, o simplemente
de algn fragmento de este.
Los antgenos inoculados provocan una
respuesta inmune.
Varan en cuanto a la clase y a la duracin
de la seguridad que proporcionan
Las basadas en patgenos muertos y en
antgenos aislados de los microorganismos no
pueden entrar a la Clulas Presentadoras del
Antgeno (APC) y por lo tanto solo inducen una
respuesta Humoral (no activan los linfocitos T
killer).
Son ineficaces contra muchos microorganismos,
son transitorias y requieren de mas dosis.
Las basadas en patgenos vivos pero atenuados
estimulan ambas respuestas, confieren
inmunidad de por vida.
Desventajas: -Pueden provocar la enfermedad
en personas inmunodeprimidas.
Ejemplos: Fiebre amarilla, Sarampin.
VACUNAS DE TERCERA GENERACIN:
ANTECEDENTES
Hace muchos aos que se sabe que un tumor puede
ser transferido de un animal a otro por la inyeccin del
ADN tumoral.
En 1960 Ito inyect en conejos vrgenes un
extracto fenlico del papiloma de Shope de conejo,
y not la aparicin de papilomas en los animales
inyectados.
En 1983 Nicolau inyect liposomas conteniendo ADN
de proinsulina y not una marcada disminucin en
el nivel de glucosa circulante, sugiriendo un aumento
de la insulina debido a la expresin del gen.
Si bien todos estos y otros experimentos mostraban
claramente el potencial de los plsmidos de ADN para la
transferencia y expresin de genes, prevaleci la idea
que el ADN libre sera rpidamente degradado en la
circulacin.
Recin en 1990 Wolff y col. comunicaron la expresin,
en el msculo esqueltico de ratn, de CAT, luciferasa, y
beta galactosidasa (-gal) por largos perodos, como resultado de la inyeccin intramuscular de ADN
"desnudo" conteniendo esos genes
ESTRUCTURA DE LAS VACUNAS GENTICAS
Se utilizan plsmidos, los cuales han sido alterados para
transportar genes especficos que sintetizan protenas
(antgenos).
Se inoculan mediante una pistola neumtica (gene gun) o
una aguja hipodrmica, siendo esta ltima la ms usada
por diversas vas de inoculacin como la intramuscular
(i.m), la intradrmica (i.d), o a travs de mucosas.
El plsmido se recombina con el material gentico de la
clula del individuo inoculado y se procede a la sntesis de
los antgenos provocando una respuesta inmune.
BENEFICIOS
Seguridad, dado que no utilizan
microorganismos vivos.
Activan ambas respuestas inmunitaria: celular
y humoral.
Fciles de disear .
Menor costo cuando se producen a mayor
escala.
DESVENTAJAS
Existe la posibilidad de inducir la produccin de
anticuerpos contra el ADN inoculado.
El individuo puede presentar tolerancia a los
antgenos sintetizados por el plsmido.
A pesar de que las vacunas de ADN han probado
ser eficientes en modelos murinos, se ha
observado que en primates no humanos la
respuesta inmunitaria producida es dbil, razn por
la cual se est desarrollando diversas estrategias
para potenciar la capacidad de este tipo de
vacunas mediante la utilizacin de protenas
recombinantes o adyuvantes gnicos.
La inmunidad se consigue cuando las respuestas inmunitarias
generan clulas de memoria
como centinelas prestos a impedir
una nueva entrada del patgeno
DISEO DE VECTORES
ESTRUCTURA DEL PLSMIDO
MODOS DE ADMINISTRACIN E INOCULACIN
Se han probado diversas rutas de
inoculacin del ADN plasmdico, entre
ellas: intramuscular, subcutnea,
intraperitoneal, intradrmica, intravenosa,
oral, intratraqueal e intranasal.
El nmero de dosis afecta la respuesta
inmune en las vacunas de ADN. Se ha visto
que si se trata de un antgeno muy
inmunognico, una sola dosis puede ser
suficiente.
En general, se requiere de ms de una
inmunizacin para conferir una respuesta lo
suficientemente fuerte como para ser
protectora. Adems, el intervalo entre las
dosis aplicadas resulta crtico, y se ha
probado que un incremento en este intervalo
de inmunizacin se refleja en un aumento de
la respuesta inmune conferida por la vacuna
de ADN.
Pueden emplearse con xito adyuvantes
qumicos como el hidrxido de aluminio o
adyuvantes genticos que consisten en
coinmunizar con un gen estimulatorio, como
puede ser un gen que codifica para citoquinas
que confieren una estimulacin inmunitaria
general o que estimulan respuesta de
linfocitos cooperadores Th-1 Th-2.
Mtodo de inoculacin Ventaja Desventaja
La inyeccin intramuscul
ar o intradrmica
No necesita ningn
mecanismo de
inoculacin especial.
Expresin permanente o
semi-permanente.
El pDNA se propaga
rpidamente en todo el
cuerpo.
El sitio ineficiente para la
absorcin debido a la
morfologa del tejido
muscular.
Cantidades relativamente
grandes de ADN
utilizados.
La respuesta Th1 no
puede ser la respuesta
principal.
Gen gun
El ADN es bombardeado
directamente en las
clulas.
Necesita pequeas
cantidades de ADN.
La Respuesta Th2 no
puede ser la respuesta
principal.
Requiere partculas
inertes como portadores.
APLICACIONES
Estudios sobre la respuesta inmune
LAS RESPUESTAS DE CLULAS T COLABORADORAS
La inmunizacin con ADN es capaz de elevar una gamade respuestas Th, incluyendo la proliferacin de linfocitosy la generacin de una gran variedad de citoquinas.
Una ventaja importante de las vacunas de ADN es lafacilidad con la que se pueden generar diferentesrespuestas de las clulas Th: Th1 o Th2. Cada tipo derespuesta tiene patrones distintivos de expresin delinfoquinas y quimioquinas, tipos especficos deinmunoglobulinas expresadas, patrones de movimiento delinfocitos, y tipos de respuesta inmune innata generado.
RESPUESTAS DE CLULAS T CITOTXICAS
Una de las mayores ventajas de las vacunas de
ADN es que son capaces de inducir linfocitos T
citotxicos (CTL) sin el riesgo inherente asociado
con vacunas vivas. Diversas respuestas de CTL se
pueden elevar contra muchos eptopos, de una
manera que parece imitar la infeccin natural.
Esto puede llegar a ser una herramienta til en la
evaluacin de eptopos CTL de un antgeno, y su
papel en la provisin de inmunidad.
RESPUESTA HUMORAL (ANTICUERPOS)
La respuestas humorales producidas por vacunas
de ADN son influenciados por un nmero de
variables, incluyendo el tipo de antgeno codificado;
ubicacin de antgeno expresado (es decir
intracelular vs. secretado); nmero, la frecuencia y
la dosis de las vacunas; sitio y mtodo de
administracin de antgeno, por nombrar unos
pocos.
Comparacin de diversas respuestas por antgenos T-dependientes producidas
por diferentes mtodos de inmunizaciones
REGULACIN DE LA RESPUESTA INMUNE
La administracin de los agentes inflamatorios
(tales como diversas interleucinas, factor de
necrosis tumoral, y otros) ms citoquinas
inductoras de TH2 inducen aumentar las
respuestas de anticuerpos, mientras que los
agentes pro-inflamatorios y citoquinas deTH1
inducen una disminucin de respuestas humorales
y aumentan las respuestas citotxicas.
MTODOS PARA MEJORAR LA EFICACIA DE VACUNAS DE
DNA
Durante los ltimos 15 aos, las vacunas de ADN se handesarrollado y probado en modelos preclnicos paraaplicaciones profilcticas y teraputicas en las reas deenfermedades infecciosas y el cncer, pero han fracasadoen la clnica.
Su baja inmunogenicidad en los seres humanos cuandose compara con las vacunas a base de protenastradicionales ha obstaculizado su progreso.
Muchas estrategias han intentado mejorar la potencia dela vacuna de ADN que incluye el uso de los promotoresms eficientes y la optimizacin de codones, adems deadyuvantes tradicionales o genticos, electroporacin,administracin intradrmica y diversas estrategias.
Vacunas de DNA aprobadas en Estados Unidos (Saha et al, 2011)
Categorias de vacunacin de DNA contra HPV (Lin et al, 2010)
Rutas de administracin de vacunas teraputicas de DNA (Lin et al, 2010)
GRACIAS
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