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08/11/2013
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTASCentro de Desenvolvimento Tecnológico
Graduação em BiotecnologiaDisciplina de Vacinologia e Engenharia de Vacinas
Adjuvantes e vias de administração
Alan McBride
2013.2
Respostas para:
• O que é um adjuvante?
• Quais são os principais adjuvantes existentes?
Como eles funcionam?
• Quais deles podem ser utilizados em humanos?
• Quais as principais vias de administração de vacinas?
Imunologia
• Imunidade é a tolerância própria e que vai eliminar material estranho:– Proteção contra doenças infecciosas;
– Presença de anticorpos;
– Específico para o micro-organismo ou grupo de micro-organismos relacionados.
• Imunidade adquirida:– Ativo
– passivo
Imunidade adquirida
• Ativa:
– Produzida pelo próprio sistema imune
– Permanente
• Passiva:
– Proteção através de produtos de origem animal ou humana e transferido para outro individual
– Transiente (semanas ou meses)
Imunologia
• Imunidade é a tolerância própria e que vai eliminar material estranho:– Proteção contra doenças infecciosas;
– Presença de anticorpos;
– Específico para o micro-organismo ou grupo de micro-organismos relacionados.
• Imunidade adquirida:– Ativo
– passivo
Imunidade adquirida
• Ativa:
– Produzida pelo próprio sistema imune
– Permanente
• Passiva:
– Proteção através de produtos de origem animal ou humana e transferido para outro individual
– Transitório (semanas/meses)
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Imunidade passiva
• Anticorpos degradam e a proteção é temporário
• Mais comum – mãe para filho
• Proteção até um ano
– Melhor contra:
• Sarampo, Rubéola, Tétano
– Pior contra:
• Pólio, Coqueluche
Imunidade ativa
• Resposta antígeno-específico, tipo humoral e celular– Dura para anos e até para sempre
• Como adquirir:– Sobrevive uma infecção
• Memória imunológica (células B memória)
– Vacinação
• Fatores envolvidos:– Anticorpos maternais, natureza e dose do antígeno, via de
administração– Presença de um adjuvante– Fatores do hospedeiro:
• Idade, nutrição, e genética
Tipos de vacinas
• Atenuada viva
• Inativada
• A vacina mais idêntica ao micro-organismo, induzirá o melhor resposta imune
Resposta imune Receptores da resposta imune inata
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Células apresentadoras de antígenos
Importância da resposta imune secundária
• Eliminar o patógeno antes que cause a infecção...
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Vacinas tradicionais X recombinantes
Tradicionais Recombinantes
(+) (-)
Adjuvantes
Substancias utilizadas em combinação com um antígeno especifico que produzem uma resposta
imune mais acentuada que a produzida pelo antígeno sozinho;
Adjuvantes interferem na resposta imune de varias maneiras...
• Por aumentar a imunogenicidade de antígenos fracos;
• Por reforçar a duração da resposta imune;
• Por estimular e modular resposta imune humoral (isotipos de Ac);
• Por estimular a imunidade mediada por células;
• Por aperfeiçoar a imunidade de mucosa;
• Por diminuir a dose de antígeno requerida;
Tipos de adjuvantes
• Adjuvantes imunoestimulatórios:
– Ativam diretamente o sistema imune, principalmente através de PRRs (Pathogen Recognition Receptors);
• Sistemas de veiculação de vacinas:
– “Entregam” o antígeno para APCs;
– Tamanho comparável ao do patógeno;
Adjuvantes imunoestimulatórios
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Exemplos de adjuvantes
1. Adjuvantes de Freund
2. Sais de alumínio
3. Microesferas
4. Lipossomas
5. Saponina
6. Complexos imune estimulatórios – ISCOMS
7. LPS – Monofosforil lipídeo A
8. Sequências CpG
9. Adjuvantes de mucosa
Adjuvante de Freund
• Emulsão água em óleo mineral (parafina);
• Pode conter extrato de micobactérias (ACF) ou não (AIF);
• Não utilizado em humanos devido ao risco de inflamações graves;
Adjuvante de Freund
• Antígeno se difunde lentamente à partir da gota de óleo;
• Aplicado SC ou IP, já que IM causa lesões;
• Th1 e Th17;
Sais de alumínio
Hidróxido de alumínio
Mais utilizado em vacinas de uso
humano e veterinário
Conhecido como adjuvante ha mais
de 80 anos
Reações locais(eritema, nódulos subcutâneos e hipersensibilidade de contato
Mecanismo de ação:
- Depósito;
- Alvo para APCs
IL-1β
- InflamossomoNLRP3
-Resposta Th2
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Hidróxido e fosfato de alumínio (Alum)
A. Alumínio liga-se a proteína (depósito)
B. A medida que esse complexo se dissolve, vai liberando Ag
Alum
• Mecanismo não é claro, mas:– Ativar células dendríticas e outra APCs
– Produção de IL-1β
– Estimular produção de anticorpos
• Alum se liga na membrana plasmática – DC vai transportar antígeno para um linfonodo
– Ativa uma célula Th e indução da resposta imune?
• Pode induzir morte celular no local de injeção (?)– Liberação de DNA chama a atenção da resposta imune
– Aumenta produção de anticorpos (?)
Lipossomas
• Vesículas de fosfolipídios e colesterol;
• Depósito – liberação gradual;
Microesferas
Sistemas de entrega de antígenos e/ou adjuvantes (CpG)
1º. Candidato – PLGA (ácido poliláctico-co-glicólico)
Poliéster biodegradável e biocompatível
Fios de sutura e sist. liberação drogas (aprovado FDA)
> Uptake APCs → Indução células T
PLGA Sequencias CpG
Efeito imunoestimulatório devido a presença de ODN CpG não metilado
• Pouco presente e metilado no DNA de vertebrados
Ligação ao TLR-9 da membrana do endossomo
• Resposta Th1
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LPS
• Derivado atóxico do LPS de Salmonella minnesota (TLR4)
Monofosforillipídeo A
(MPL)
• Síntese e liberação de IL-2 e IFN-ɤ
Resposta Th1
• Componente da parede celular de bactérias Gram negativas;• Liberado na morte celular;• Ativa liberação de citocinas e moléculas coestimulatórias;•Pirógeno;
Flagelinas
• Ativam células TLR5+: DCs, macrófagos, monócitos;
• Efetivas em doses muito baixas
• Não há polarização da resposta: Th1 & Th2;
• Sequências de Ag podem ser inseridas na sua região C ou N terminal, ou ainda na região hipervariável, sem qualquer perda da sinalização via TLR5;
• Em geral são facilmente produzidas com grande rendimento;
• FliC de Salmonella
Saponinas
• Derivados de Quillaja saponaria (Quil A)
Glicosídeos triterpenóides
• IL-2 e IFN-ɤ; IgG2a
QS21 (purificada) induz citocinas Th1
• Entrada de antígeno na APC?
Interage com colesterol da membrana formando poros
ISCOMs-Immune stimulating complexes
Consiste de partículas de colesterol e fosfolipídios com aQuil A incorporada e é muito estável
Permite redução da dose de Quil A (efeito hemolítica) ede antígeno (10 - 100×)
Indução de resposta Th1/Th2 de longa duração
Produção de todos os classes e subclasses de anticorpos e uma resposta celular (Linfócitos T citotóxicos)
ISCOMs
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Adjuvantes de mucosa
+ potentes → toxinas bacterianas
CT- toxina colérica (Vibrio cholerae)
LT – Enterotoxina termolábil (Escherichia coli)
Adjuvantes aprovados para uso em humanos
Micro-agulhas Vias de administração de vacinas
• Administração parenteral.– Intramuscular, subcutânea, intravenosa.
• Administração oral– Usualmente na forma líquida.
– Vacinas comestíveis...
• Administração intranasal.
Porta de entrada para infecção
Vias de administração mais comum
IM e SC
Administração via mucosa
Mimetismo fisiopatogenia
Redução efeitos
adversos
Facilidade adm.
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Administração via mucosa
• Mais atrativa V.O.
•Entretanto apresenta problemas:
Acidez estomacalEnzimas digestivasAnergia
Via subcutânea
• No tecido subcutâneo, entre a pele e o músculo usado para medicamentos quedevem ser absorvidos lentamente
Via intramuscular
Região Deltoideana
• Contraindicado para menores de 10 anos e adultos com pequeno desenvolvimento muscular.
Região Ventro-Glútea
• Local de baixo risco.
Intraperitoneal e intravenosa