SZCZEPIONKI KLASYCZNE

Preparaty biologiczne przygotowane z drobnoustrojów
chorobotwórczych lub pewnych frakcji otrzymanych z
ich komórek albo

ż

ywych mikroorganizmów, które po

pewnych obróbkach utraciły wła

ś

ciwo

ś

ci patogenne.

SUROWICA

SUROWICA

Osocze krwi pozbawione fibrynogenu, zawieraj

ą

ce

przeciwciała

ANTYTOKSYNY

Preparaty immunoglobin uzyskane z oczyszczonych i

zag

ę

szczonych surowic

1

MariaTynek 2013

Historia szczepionek

Choroby wirusowe istniały ł

ą

cznie z rozwojem

ludzko

ś

ci.

1728 r.pne wg kodeksu Hammurabiego zakup

niewolnika nie był wa

ż

ny gdy po kilku dniach

okazał si

ę

on chory (ospa wietrzna)

„PAZUZU” demon babilo

ń

ski – patron much i

„PAZUZU” demon babilo

ń

ski – patron much i

komarów

przenosz

ą

cych gor

ą

czk

ę

Na kamiennych rycinach Kapłan z Tebów ma du

ż

o

szczuplejsz

ą

nog

ę

(Heine-Medina)

Mumia Ramzesa ma

ś

lady czarnej ospy

W kulturze Majów s

ą

obrazy

ś

wiadcz

ą

ce o

ż

ółtej

febrze.

2

MariaTynek 2013

CHRONOLOGIA WPROWADZENIA SZCZEPIONEK

1721 przeciwko czarnej ospie
1775 wirus krowianki przeciw ospie
1865 ateniuowany wirus w

ś

cieklizny

1900 surowica przeciwbłonnicza, przeciwt

ęż

cowa,

szczepionka przeciw

ż

ółtej febrze, cholerze

1940 ateniuowany wirus grypy

1950 ateniuowany wirus polio Sczep.

1950 ateniuowany wirus polio Sczep.

HILAREGO KOPROWSKIEGO

1970 markerowe (odró

ż

nia si

ę

zwierz

ę

ta szczepione od

nieszczepionych)

1960-1970 ateniuowane szczepionki przeciw ró

ż

yczce,

ś

wince, odrze)

1990 rekombinowana szczepionka przeciw w

ś

ciekli

ź

nie

1990-2000

podjednostkowe szczepionki przeciw grypie

3

MariaTynek 2013

Wirus zwierz

ę

cy przełamał barier

ę

i

zaatakował człowieka

Nowe infekcje

1. Pandemia Hiszpanki 1918

1. Pandemia Hiszpanki 1918
2.

Ż

ółta Febra 1993

3. Ebola 1995
4. Sars 2002
5. Ptasi

ą

grypa 2004

4

MariaTynek 2013

Zadanie szczepionek

Uczulenie układu odporno

ś

ciowego, tak aby

zniszczył niebezpiecznego wirusa, bakteri

ę

czy

paso

ż

yta zanim zadomowi si

ę

w organizmie.

paso

ż

yta zanim zadomowi si

ę

w organizmie.

Ma uczuli

ć

organizm tak, jakby organizm został

ju

ż

zaatakowany.

5

MariaTynek 2013

Organizmy

ż

ywe stale s

ą

nara

ż

one na oddziaływania ró

ż

nych

chorobotwórczych czynników.
Układem, który w tych organizmach odpowiada na agresj

ę

w/w czynników,

jest układ immunologiczny.

Układ immunologiczny jest zbudowany z sieci komórek (limfocytów), które
steruj

ą

funkcjami obronnymi.

UKŁAD IMMUNOLOGICZNY

Reakcja immunologiczna

I

rozpoznawanie

antygenu

II

Namnażanie się

limfocytów

III

uruchomienie mechanizmów

ostatecznie eliminujących

antygen.

ANTYGEN-ciało obce lub cz

ęś

ciej substancja białkowa wywołuj

ą

ca

odpowied

ź

immunologiczn

ą

6

MariaTynek 2013

limfocyty

Komórki układu
odporno

ś

ciowe

go

7

MariaTynek 2013

Zasadniczym komórkowym elementem
układu odporno

ś

ciowego s

ą

LIMFOCYTY

LIMFOCYTY – wyspecjalizowane komórki

LIMFOCYTY – wyspecjalizowane komórki

jednoj

ą

drzaste układu

immunologicznego, od 8 do 15 mikronów

o zdolno

ś

ci rozpoznawania antygenów

Komórek tych jest ok. 1% masy ciała

8

MariaTynek 2013

Limfocyty

B

i

T

♦

pochodzenie - szpik kostny

♦

Limfocyty B

– dojrzewanie w szpiku

kostnym

(bone marrow)

♦

Limfocyty T

– powstaj

ą

z cz

ęś

ci komórek B,

♦

Limfocyty T

– powstaj

ą

z cz

ęś

ci komórek B,

które s

ą

transportowane do grasicy

(

thymus

) gdzie dojrzewaj

ą

i przekształcaj

ą

si

ę

w komórki T.

9

MariaTynek 2013

MECHANIZM DZIAŁANIA SZCZEPIONEK

Sprowadza si

ę

do aktywacji układu

immunologicznego

powstania komórek pami

ę

ci

W zale

ż

no

ś

ci czy w odpowiedzi

immunologicznej udział bior

ą

komórki

B czy T mamy dwa typy odpowiedzi

1. HUMORALN

Ą

(

limfocyty B

)

2. KOMÓRKOW

Ą

(

limfocyty T

)

10

MariaTynek 2013

1.

Limfocyty B warunkuj

ą

tzw. odpowied

ź

humoraln

ą

Odpowied

ź

działa na patogeny, które znalazły si

ę

na zewn

ą

trz komórki. Limfocyty B wydzielaj

ą

przeciwciała, które przył

ą

czaj

ą

si

ę

do

przeciwciała, które przył

ą

czaj

ą

si

ę

do

mikroorganizmów i w ten sposób je neutralizuj

ą

lub naznaczaj

ą

do zniszczenia przez inne składniki

układu odporno

ś

ciowego.

11

MariaTynek 2013

2

.

Limfocyty T warunkuj

ą

odpowied

ź

komórkow

ą

Odpowied

ź

działa na patogeny, które znalazły

si

ę

we wn

ę

trzu komórki. Zaka

ż

one komórki na

swojej powierzchni w specyficzny sposób
umieszczaj

ą

białko lub fragmenty białka intruza.

umieszczaj

ą

białko lub fragmenty białka intruza.

Limfocyty T (Tc – cytotoksyczne )„widz

ą

” takie

oznakowanie i niszcz

ą

komórki wraz z

nieproszonymi go

ść

mi.

Limfocyty T – 3 grupy : Th –pomocnicze, Treg-regulatorowe
Tc -cytotoksyczne

12

MariaTynek 2013

Powstanie komórek pami

ę

ci

Aktywacja układu

immunologicznego prowadzi oprócz

immunologicznego prowadzi oprócz

eliminacji intruzów (patogenów) do

powstania komórek pami

ę

ci

niezale

ż

nie od typu odpowiedzi

13

MariaTynek 2013

PODZIAŁ SZCZEPIONEK

KLASYCZNE

1.

Szczepionki białkowe

Nie zawieraj

ą

całych patogenów ale podjednostki

białkowe, produkowane met. in

ż

ynierii genetycznej przez

bakterie (białka rekombinantowe) lub produkowane przez

bakterie (białka rekombinantowe) lub produkowane przez
patogeny.
Wady:



brak odpowiedzi humoralnej,



krótki okres działania, konieczno

ść

cz

ę

stej immunizacji



trudny i drogi proces produkcji i oczyszczania w

przypadku białek rekombinantowych



niska immunnogenno

ść

w przypadku peptydów

syntetycznych

14

MariaTynek 2013

2.

Szczepionki ateniuowane

Osłabione lub pasa

ż

owane bakterie i wirusy.

Zalety: w stosunku do białkowych :



wyst

ę

powanie odpowiedzi humoralnej



b. dobra immunnogenno

ść



łatwiejsza produkcja

Wady:



mo

ż

liwo

ść

rewersji bakterii lub wirusa do formy

zjadliwej

15

MariaTynek 2013

3.

Szczepionki zabite

Zabite bakterie i wirusy.

Zalety: w stosunku do ateniuowanych :



Bezpieczniejsze

Wady:



słaba odpowied

ź

humoralna



słaba odpowied

ź

humoralna



mo

ż

liwo

ść

infekcji w przypadku niecałkowitej

dezaktywacji



wyst

ę

powanie skutków ubocznych trudnych do

przewidzenia



potrzeba stosowania dodatkowych komponentów

aktywacyjnych.

16

MariaTynek 2013

Wspólna wada dla 3 rodzajów

szczepionek klasycznych

brak odporno

ś

ci termicznej

17

MariaTynek 2013

Szczepionki zbudowane z czystego DNA lub RNA

Zalety:



ci

ą

gła immunizacja przez ci

ą

gł

ą

prezentacj

ę

systemowi immunologicznemu antygenu
produkowanego „in vivo”

Genowe (DNA szczepionki)



wywoływanie odpowiedzi humoralnej



mo

ż

liwo

ść

stosowania szczepionek u osobników

zainfekowanych – stymulacja systemu



prosta i tani sposób produkcji, badania jako

ś

ci



odporno

ść

na temperatur

ę



mo

ż

liwo

ść

tworzenia „koktajli” DNA przeciw kilku

patogenom jednocze

ś

nie

18

MariaTynek 2013

KONSTRUKCJA SZCZEPIONKI DNA

Konstruowanie szczepionki wymaga:

znajomo

ś

ci sekwencji DNA/białka lub białek

odpowiedzialnych za efekt immunogenny danego
patogenu

posiadania wektora wahadłowego, który musi:

posiadania wektora wahadłowego, który musi:

replikowa

ć

si

ę

w komórkach E. coli (origin ColE1) i

w komórkach zwierz

ę

cych (origin SV40)

posiada

ć

promotor eukariotyczny

1. Konstruowanie plazmidu

2. Klonowanie skonstruowanego plazmidu w E. coli
3. Izolacja plazmidu
4. Iniekcja do komórki docelowej np. mi

ęś

niowej

19

MariaTynek 2013

MECHANIZM DZIAŁANIA

SZCZEPIONEK GENOWYCH

20

MariaTynek 2013

Wi

ą

zanie antygenu

indukuje produkcj

ę

przeciwciał

Limfocyt B
wi

ążą

cy

antygen

Aktywowany

Wszczepienie plazmidu

limfocyt Tc

Wi

ą

zanie

antygenu
powoduje
namna

ż

anie si

ę

limfocytów Tc

Zaszczepiona komórka

21

MariaTynek 2013

MECHANIZM DZIAŁANIA

1. Ekspresja białek antygenowych

2. Transport białek na zewn

ą

trz komórki lub po

poci

ę

ciu wpasowanie na powierzchni

komórki. Odpowied

ź

immunologiczna

komórki. Odpowied

ź

immunologiczna

(humoralna, komórkowa)

3. Przekształcenie si

ę

cz

ęś

ci potomnych

limfocytów w komórki pami

ę

ci

22

MariaTynek 2013

METODY INIEKCJI SZCZEPIONEK DNA



Iniekcja klasyczna, domi

ęś

niowa

a) na drodze dyfuzji, - DNA zawieszone w zbuforowanej soli

fizjologicznej

b) przez hypertoniczne otwieranie kanałów komórkowych,

DNA zawieszone w roztworze sacharozy

c) wstrzykiwanie DNA do komórek regeneruj

ą

cych si

ę

(np. po mia

ż

d

ż

eniu, zamra

ż

aniu)



Wstrzykiwanie z u

ż

yciem sprz

ęż

onego



Wstrzykiwanie z u

ż

yciem sprz

ęż

onego

powietrza (Jet Injection System)



Bombardowanie cz

ą

steczkami DNA osadzonymi

na cz

ą

steczkach złota (podskórnie,

domi

ęś

niowo, doorganowo)



Przenoszenie DNA za pomoc

ą

liposomów



Inhalacje rozpylonego DNA

23

MariaTynek 2013

WYMAGANIA STAWIANE IDEALNEJ SZCZEPIONCE



Bezpieczna dla gospodarza



Łatwa do podawania



Długi okres działania po podaniu



Długi okres działania po podaniu



Łatwa i tania do otrzymania



Wymagaj

ą

ca prostej i taniej metody do

badania jej jako

ś

ci i oceny działania



Odporna na temperatur

ę

24

MariaTynek 2013