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)