Szczepionk

Szczepionk

a

a

p/H

p/H

I

I

V

V

– s

– s

tan

tan

wiedzy

wiedzy

Katedra i Klinika Chorób Zakaźnych i Hepatologii

Katedra i Klinika Chorób Zakaźnych i Hepatologii

Collegium Medicum im. L.Rydygiera w Bydgoszczy

Collegium Medicum im. L.Rydygiera w Bydgoszczy

Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu

Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu

Waldemar Halota

Waldemar Halota

Typy odporności

Typy odporności

odporność

odporność

naturalna

naturalna

sztuczna

sztuczna

czynna

czynna

szczepieni

szczepieni

e

e

bierna

bierna

surowica

surowica

(też

(też

lecznicza)

lecznicza)

bierno-

bierno-

czynna

czynna

immunoglobul

immunoglobul

ina,

ina,

szczepionka

szczepionka

czynna

czynna

zakażenie,

zakażenie,

zachorow

zachorow

anie

anie

bierna

bierna

przekazan

przekazan

ie p/ciał

ie p/ciał

przez

przez

matkę

matkę

adoptyw

adoptyw

na

na

swoiste

swoiste

limfocyty

limfocyty

T

T

Etapy odpowiedzi

Etapy odpowiedzi

odpornościowej

odpornościowej

Wtórna odpowiedź

Wtórna odpowiedź

wirusologiczna

wirusologiczna

Produkcja

Produkcja

wysoce

wysoce

swoistych

swoistych

przeciwciał

przeciwciał

Produkcja

Produkcja

przeciwciał o

przeciwciał o

niskim

niskim

powinowactwie

powinowactwie

Rozwój

Rozwój

pamięci

pamięci

immunologic

immunologic

znej

znej

Pierwotna

Pierwotna

odpowiedź

odpowiedź

immunologiczna

immunologiczna

Prolifera

Prolifera

cja

cja

limfocytó

limfocytó

w

w

Czas

Czas

Stężenie

Stężenie

przeciwc

przeciwc

iał

iał

Pierwszy kontakt z antygenem

Pierwszy kontakt z antygenem

Ponowny kontakt z antygenem

Ponowny kontakt z antygenem

Formy szczepionek

Formy szczepionek

•

kompletne

kompletne





atenuowane i inaktywnowane

atenuowane i inaktywnowane

•

niekompletne, podjednostkowe (poli lub

niekompletne, podjednostkowe (poli lub

oligosacharydy)

oligosacharydy)

•

rekombinowane (drożdże, E.coli, rośliny

rekombinowane (drożdże, E.coli, rośliny

transgeniczne)

transgeniczne)

•

DNA (plazmid bakteryjny)

DNA (plazmid bakteryjny)

Szczepionka DNA

Szczepionka DNA

złota kula

złota kula

pokryta

pokryta

fragmentami

fragmentami

DNA wirusa

DNA wirusa

DNA jądrowe

DNA jądrowe

zapis DNA

zapis DNA

kopiowany do

kopiowany do

cząsteczki RNA

cząsteczki RNA

powstaje

powstaje

cząsteczka

cząsteczka

białka

białka

wirusowego

wirusowego

białko dzieli się

białko dzieli się

na mniejsze

na mniejsze

fragmenty

fragmenty

kompleks MHC

kompleks MHC

MHC

MHC

fragment białka

fragment białka

wirusa połączony z

wirusa połączony z

kompleksem MHC

kompleksem MHC

może zostać

może zostać

rozpoznany przez

rozpoznany przez

limfocyty

limfocyty

Aktywacja odpowiedzi

Aktywacja odpowiedzi

komórkowej

komórkowej

- komórki dendrytyczne

- komórki dendrytyczne

Virus-derived

nucleic acids

or proteins

Myeloid

Dendritic

cell

Plasmacyto

id

Dendritic

cell

Mature

Dendritic

cell

Type

I IFN

Hepatoc

yte

Viral clearence

NK

cells

IL-12

CD8

Immunomodul

atory effects

Antiviral

effects

Cytokines

lysis of

infected

cells

lysis of

infected

cells

DC

activation

and

maturation

Activati

on of

NK cells

Antigen

Presentati

on to T-

cell

T-cell activation

and expansion

CD4

B czy T ?

B czy T ?

Odporność

Odporność

humoralna

humoralna

Odporność

Odporność

humoralna

humoralna

Odporność

Odporność

komórkowa

komórkowa

Odporność

Odporność

komórkowa

komórkowa

•

p/ciała neutralizujące

p/ciała neutralizujące

swoiste „izolatowo”

swoiste „izolatowo”

•

brak jasnych

brak jasnych

związków z zejściem

związków z zejściem

ostrego zakażenia

ostrego zakażenia

•

utrudnieniem

utrudnieniem

różnorodność genetyczna

różnorodność genetyczna

•

korelacja z „klirensem”

korelacja z „klirensem”

•

nadzieje terapeutyczne

nadzieje terapeutyczne

Główne przeszkody

Główne przeszkody

•

różnorodność i zmienność genetyczna

różnorodność i zmienność genetyczna

HIV

HIV

•

duża szybkość replikacji

duża szybkość replikacji

•

wysoka częstość mutacji

wysoka częstość mutacji

•

depresja układu odpornościowego

depresja układu odpornościowego

•

brak odpowiedniego modelu zwierzęcego

brak odpowiedniego modelu zwierzęcego

•

„

„

niedostatki wiedzy”

niedostatki wiedzy”

Warunki skuteczności

Warunki skuteczności

szczepionki

szczepionki

•

odpowiedź humoralna – ochrona przed

odpowiedź humoralna – ochrona przed

zakażeniem

zakażeniem

•

odpowiedź komórkowa – ochrona przed

odpowiedź komórkowa – ochrona przed

chorobą

chorobą

•

antygenowo swoiste limfocyty T – pamięć

antygenowo swoiste limfocyty T – pamięć

immunologiczna

immunologiczna

Model HIV

Model HIV

env

env

Surface Glycoprotein SU

Surface Glycoprotein SU

gp120

gp120

env

env

Transmembrane

Transmembrane

Glycoprotein TM

Glycoprotein TM

gp41

gp41

gag

gag

Membrane Associated

Membrane Associated

(matrix) Protein MA

(matrix) Protein MA

p17

p17

gag

gag

Capsid CA

Capsid CA

(Core Shell)

(Core Shell)

p24

p24

RNA

RNA

(2 molecules)

(2 molecules)

Pol

Pol

Protease PR p9

Protease PR p9

Polymerase RT &

Polymerase RT &

RNAse RNH p66

RNAse RNH p66

Integrase IN p32

Integrase IN p32

HIV genome

HIV genome

LTR

LTR

rif

vpr

rev

tat

vpu

pol

p160

gag

p53

env

gp16

0

nef

tat

rev

Core structural proteins

p18, p24, p17

P10 – protease
P66/51 – reverse transcriptase/nuclease
P31 - integrase

Envelope structural proteins

gp120 – extracellular head
Gp41 – transmembrane stalk

Nine genes produce 16 proteins

Izolaty HIV

Izolaty HIV

M – main

M – main

O – outlier

O – outlier

N - new

N - new

podtypy

podtypy

warianty

warianty

Szczepionki podjednostkowe

Szczepionki podjednostkowe

•

rekombinowane białka i geny

rekombinowane białka i geny

strukturalne

strukturalne

gag, env, gp – 120, gp – 41, gp – 160,

gag, env, gp – 120, gp – 41, gp – 160,

enzymy ( pol )

enzymy ( pol )

białka regulatorowe ( nef, tat, rev, vpr )

białka regulatorowe ( nef, tat, rev, vpr )

•

nowe kierunki

nowe kierunki

naśladujące strukturę trzeciorzędową HIV

naśladujące strukturę trzeciorzędową HIV

regiony konserwatywne natywnych cz.HIV

regiony konserwatywne natywnych cz.HIV

Szczepionki wektorowe

Szczepionki wektorowe

•

rekombinowane lub atenuowane

rekombinowane lub atenuowane

drobnoustroje

drobnoustroje

jako nośnik szczepionki

jako nośnik szczepionki

•

Canarypox

Canarypox

•

Adenowirusy (serotyp 5)

Adenowirusy (serotyp 5)

•

Vaccinia (klasyczna lub zmodyfikowana)

Vaccinia (klasyczna lub zmodyfikowana)

Szczepionki DNA

Szczepionki DNA

Geny kodujące podjednostki białek wirusowych,

Geny kodujące podjednostki białek wirusowych,

których transkrypcja zachodzi po zakażeniu

których transkrypcja zachodzi po zakażeniu

•

ADVAX

ADVAX

plazmidy subtypu C HIV – gag, env, pol, nef, tat

plazmidy subtypu C HIV – gag, env, pol, nef, tat

•

VRC – HIV DNA 009-00-VP

VRC – HIV DNA 009-00-VP

subtyp B HIV – gag, pol, nef

subtyp B HIV – gag, pol, nef

subtypy A,B,C - env

subtypy A,B,C - env

Kategorie prób klinicznych

Kategorie prób klinicznych

•

FAZA I

FAZA I

- 10-40 ochotników o niskim ryzyku

- 10-40 ochotników o niskim ryzyku

zakażenia (bezpieczeństwo, immunogenność,

zakażenia (bezpieczeństwo, immunogenność,

placebo, ślepa próba, randomizacja)

placebo, ślepa próba, randomizacja)

•

FAZA II

FAZA II

- 50-400 ochotników o niskim ryzyku

- 50-400 ochotników o niskim ryzyku

zakażenia

zakażenia

•

FAZA III

FAZA III

– tysiące osób o wysokim ryzyku

– tysiące osób o wysokim ryzyku

zakażenia dla oceny bezpieczeństwa,

zakażenia dla oceny bezpieczeństwa,

immunogenności, skuteczności (podwójnie

immunogenności, skuteczności (podwójnie

ślepa próba)

ślepa próba)

Preventive Vaccines

Preventive Vaccines

Phase

Phase

Vaccine

Vaccine

Antigen

Antigen

Clad

Clad

e

e

Sponsor

Sponsor

Status

Status

ALVAC

ALVAC

vCP1521

vCP1521

AIDSVAX B/E

AIDSVAX B/E

II

II

I

I

env

env

(E),

(E),

gag/pol

gag/pol

(B)

(B)

env

env

(B,E)

(B,E)

B, E

B, E

B, E

B, E

VaxGen,

VaxGen,

WRAIR

WRAIR

AFRIMS,

AFRIMS,

MoH, Aventis

MoH, Aventis

Ongoing

Ongoing

AIDSVAX B/E

AIDSVAX B/E

II

II

I

I

env

env

(B,E)

(B,E)

B, E

B, E

B, E

B, E

VaxGen

VaxGen

Complet

Complet

ed

ed

AIDSVAX B/B

AIDSVAX B/B

II

II

I

I

env

env

(B,B)

(B,B)

B, B

B, B

VaxGen

VaxGen

Complet

Complet

ed

ed

ALVAC

ALVAC

vCP1452

vCP1452

MN rgp120

MN rgp120

II

II

env

env

,

,

gag,

gag,

pol

pol

+CTL

+CTL

epitopes

epitopes

,

,

rgpl120

rgpl120

B

B

NIAID,

NIAID,

Aventis/VaxG

Aventis/VaxG

en

en

Ongoing

Ongoing

MRKAd5 HIV-

MRKAd5 HIV-

1

1

II

II

gag

gag

A

A

NIAID, Merck

NIAID, Merck

Ongoing

Ongoing

DNA.HIVA

DNA.HIVA

MVA.HIVA

MVA.HIVA

II

II

gag

gag

+25CTL

+25CTL

epitopes

epitopes

gag

gag

+25CTL

+25CTL

epitopes

epitopes

A

A

IAVI, AKVI

IAVI, AKVI

Ongoing

Ongoing

Strategie „prime-boost”

Strategie „prime-boost”

•

łączenie szczepionek DNA i wektorowych

łączenie szczepionek DNA i wektorowych

(najsilniejsza odpowiedź CTL na modelu

(najsilniejsza odpowiedź CTL na modelu

zwierzęcym)

zwierzęcym)

•

łączenie szczepionek DNA lub wektorowych

łączenie szczepionek DNA lub wektorowych

z innymi podjednostkowymi

z innymi podjednostkowymi

(wzmocnienie immunogenności i indukcja

(wzmocnienie immunogenności i indukcja

obu typów odporności)

obu typów odporności)