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Impfstoffe gegen ViruskrankheitenImpfstoffe gegen Viruskrankheiten
Prof. Dr. med. Christian JassoyInstitut für VirologieUniversität Leipzig
Impfstoffe gegen ViruskrankheitenImpfstoffe gegen Viruskrankheiten
• Lebendimpfstoffe
• Inaktivierte Impfstoffe
• Untereinheiten-Impfstoffe
• Adjuvanzien
• Influenza
• Rotavirus
• Papillomvirus
Lebendimpfstoff: DefinitionLebendimpfstoff: Definition
Vermehrungsfähige oder verwandte Viren oder Mikroben, die beim Geimpften keine Erkrankung aber eine spezifische Immunantwort erzeugen
Virale Virale Lebendimpfstoffe in GebrauchLebendimpfstoffe in Gebrauch
Abgeschwächtes Virus Verwandtes Virus
MasernMumpsRötelnVaricella zoster
GelbfieberLebend-Influenza(Oraler Polio-Impfstoff)
PockenRotavirus (Chimär)
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Allgemeine Eigenschaften von Allgemeine Eigenschaften von viralen viralen LebendimpfstoffenLebendimpfstoffen
• Sehr effizient bereits bei einmaliger Verabreichung
• Lang anhaltende zelluläre und humorale Immunantwort
• Nicht anwendbar bei Immunsupprimierten
• Sollen bei Schwangerschaft nicht eingesetzt werden
Erzeugung von viralen Lebendimpfstoffen
– Natürliche, apathogene Variante– Poliovirus 2
– Passage in nicht-humanen Zellen– Hühnerzellen: Masern, Mumps, Gelbfieber– Afrikanische Grüne Meerkatze (Vero): Polio 1, 3, Rötelnvirus– Embryonale Meerschweinchen-Fibroblasten: Varicella-zoster-
Virus
– Kultur bei niedriger Temperatur (Kälteanpassung) – Influenza-Virus
– Molekulargenetisch– Chimäre Viren: Rotavirus-Impfstoff
Inaktivierter Lebendimpfstoff Inaktivierter Lebendimpfstoff ((„„TotimpfstoffTotimpfstoff““): Definition): Definition
Virus oder Mikrobe, die durch Behandlungso verändert wurden, dass sie weder infektiös noch vermehrungsfähig sind, aber eine schützende Immunantwort auslösen
Inaktivierte Virusimpfstoffe in GebrauchInaktivierte Virusimpfstoffe in Gebrauch
• Inaktivierte Poliovakzine (IPV)
• Influenza
• Hepatitis A
• Tollwut
• Frühsommer-Meningoenzephalitis
• Andere
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Allgemeine Eigenschaften inaktivierter Allgemeine Eigenschaften inaktivierter VirusimpfstoffeVirusimpfstoffe
• schwächer immunogen - Adjuvans erforderlich
• begrenzter Schutz - Auffrischung notwendig
• biologisch sicher
• erster empirischer Ansatz für einen Impfstoff
Herstellung inaktivierter Virusimpfstoffe
• Virusproduktion• Zellkultur• Hühnerembryos
• Konzentration
• Inaktivierung mit Formaldehyd od. Phenol
• Zugabe von Adjuvans
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benötigt.
Jährlicher Influenzavirusbedarf: 270 Mio. Eier (90 Mio Dosen x 3 Eier/Dosis)
Untereinheiten-Impfstoff: Definition
Proteine oder Glykoproteine eines Virus, die eine schützende Immunantwort auslösen
Untereinheitenimpfstoffe in Gebrauch
Glykoproteine aus Viruskultur• Influenza-Virus:
– Hämagglutinin (H) und Neuraminidase (N)
Glykoproteine aus rekombinanter Hefe• Hepatitis-B-Virus:
– Oberflächen (Surface, S)-Antigen
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Eigenschaften von Untereinheiten-Impfstoffen
• erzeugen vor allem Antikörper
• geringe eigene Immunität
• Adjuvans und Auffrischung erforderlich
• Biologisch sicher
Impfstoffe gegen ViruskrankheitenImpfstoffe gegen Viruskrankheiten
• Lebenimpfstoffe
• Inaktivierte Impfstoffe
• Untereinheiten-Impfstoffe
• Adjuvanzien
• Influenza
• Rotavirus-Impfstoffe
• Papillomvirus-Impfstoffe
AdjuvansAdjuvans: Definition: Definition
Zusatzstoffe zu Immunogenen, die die Immunogenität verbessern ohne selbst eine spezifische Immunantwort zu erzeugen
Rolle der Rolle der AdjuvanzienAdjuvanzien: : 1. Immunaktivierung1. Immunaktivierung
Inaktivierter/Untereinheiten-
Impfstoff
Antigen
Adjuvans
Angeboren
Erworben Gedächtnis
Aktivierung/Verstärkung
AbgabeAktivierung
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Rolle derRolle der AdjuvanzienAdjuvanzien: : 2. Verz2. Verzöögerung der Antigenabgabegerung der Antigenabgabe
Prinzipien
• Örtliche Konzentrierung des Antigens• Präsentation des Antigens als Partikel
Beispiele
• Al(OH)3• Liposom/Virosom• Immunstimulierender Komplex (ISCOM)• Virusähnlicher Partikel (VLP)
Adjuvanzien Adjuvanzien in Gebrauchin Gebrauch
1. Aluminiumsalze• Al(OH)3
2. Öl-in-Wasser/Wasser-in-Öl-Emulsion• MF59 • (Freundsches Adjuvans -> Tierversuche)
3. Partikelbildung• Lipsome/Virosome• Immunstimulierende Komplexe (ISCOMs)-> Veterinärmedizin
Impfstoffe gegen ViruskrankheitenImpfstoffe gegen Viruskrankheiten
• Lebenimpfstoffe
• Inaktivierte Impfstoffe
• Untereinheiten-Impfstoffe
• Adjuvanzien
• Influenza
• Rotavirus-Impfstoffe
• Papillomvirus-Impfstoffe
Impfstoffe gegen InfluenzaImpfstoffe gegen Influenza--VirenViren
Intranasale Impfung, Übertragung möglich
(Flu Mist®)
Lebend-attenuiert
Design
Intranasal, wegen häufiger Facialisparesen vom Markt genommen
Virosom
MF59 als AdjuvansUntereinheiten-Impfstoff
Inaktiviert und mit Detergens behandeltSpaltimpfstoff
Ganz, inaktiviert
Besondere EigenschaftenImpfstoff-Präparation
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Impfstoffe gegen ViruskrankheitenImpfstoffe gegen Viruskrankheiten
• Lebendimpfstoffe
• Inaktivierte Impfstoffe
• Untereinheiten-Impfstoffe
• Adjuvanzien
• Influenza
• Rotavirus
• Papillomvirus
RotavirusRotavirus: Erreger von : Erreger von GastroenteritisGastroenteritis
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www.oulu.fi/electronoptics/kuvat/arkisto/rotavirus.jpg
VP4 (P1, P2, P3 etc.)
VP7 (G1, G2, G3, etc.)
Gensegmente
meist Rotavirus-A,Serotypen G1P8, G2P4, G3P8, G4P8
Orale Orale RotavirusRotavirus--ImpfstoffeImpfstoffe
- Human, lebend-attenuiert, Serotyp G1P8 (Rotarix)
- Rekombinante bovin/humane Rotaviren (RotaTeq)
Prinzip des Prinzip des Rotavirusimpfstoffs Rotavirusimpfstoffs aus aus humanhuman--bovinem Genzusammenbau bovinem Genzusammenbau
((Genetic ReassortmentGenetic Reassortment))
Adapted from: www.nature.com/nm/journal/v11/n4s/fig_tab/nm1218_F1.html
VP4(P)
VP7(G)
Human gene for VP7 protein
HumanesVP7
Bovine Rotavirus-Gene
BovinesVP4
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ChimChimäärere RotavirusRotavirus--ImpfstoffeImpfstoffe
- Pentavalenter, Bovin-humaner Rotavirus-Impfstoff (RotaTeq)
• gegen Gruppe-A-Rotaviren mit humanen Genen/Proteinen für G1, G2, G3, G4 oder P8
- Tetravalenter, Rhesus-human-Rotavirus-Impfstoff (RotaShield), vorübergehend in USA verwendet
Impfstoffe gegen ViruskrankheitenImpfstoffe gegen Viruskrankheiten
• Lebendimpfstoffe
• Inaktivierte Impfstoffe
• Untereinheiten-Impfstoffe
• Adjuvanzien
• Influenza
• Rotavirus
• Papillomvirus
Humanes Humanes Papillomvirus Papillomvirus (HPV): Virus(HPV): Virusäähnliche hnliche Partikel (VLP) als ImpfstoffPartikel (VLP) als Impfstoff
-> Antikörper gegen Kapsidprotein L1 neutralisieren die Infektion
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benötigt. L1
KapsomerL2
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www.mcb.uct.ac.za/ed/hpvvlp.jpg
VLP (L1-Protein)
HPVHPV--ImpfstoffeImpfstoffe
• Gardasil/Silgard (MSD, Sanofi-Pasteur)
- Tetravalente HPV 6/11/16/18 L1-VLPs zugelassen 2006
• Cervarix , GlaxoSmithKline
- Bivalente HPV 16/18 L1 VLPs100% Verringerung der persistierenden HPV-InfektionZulassung voraussichtlich Ende 2007
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Zusammenfassung IZusammenfassung I
Lebendimpfstoffe sind attenuierte Viren
Inaktivierte Virusimpfstoffe und Proteinimpfstoffe enthalten Adjuvanzien und haben eine begrenzte Wirksamkeit
Adjuvanzien aktivieren die unspezifische Immunantwort und verzögern die Antigenfreisetzung
Influenza-Impfstoffe sind ganz und inaktiviert, Spaltvakzine, Untereinheiten (sowie lebend-attenuiert)
Zusammenfassung IIZusammenfassung II
Rotavirus-Impfstoffe 1. Lebend attenuiert, 2. Bovin-humane Reassortante
HPV-Impfstoffe bestehen aus Virusähnlichen Partikeln des Virusproteins L1