Vaccini prossimi e futuribili - ASL n. 4 Chiavarese
Vaccini prossimi e futuribili - ASL n. 4 Chiavarese
Vaccini prossimi e futuribili - ASL n. 4 Chiavarese
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
LR Biasio<br />
Direttore<br />
Scientifico &<br />
Sviluppo<br />
Sanofi Pasteur<br />
MSD<br />
<strong>Vaccini</strong> <strong>prossimi</strong><br />
e <strong>futuribili</strong><br />
Chiavari, settembre 2012<br />
Vaccinazioni: consolidare i<br />
risultati guardando a<br />
nuove frontiere<br />
1
DEFINIZIONI E MECCANISMO DI AZIONE DEI VACCINI<br />
Preparazione antigenica il cui<br />
inoculo induce in un soggetto<br />
suscettibile una risposta immune<br />
specifica verso quel particolare<br />
agente infettivo<br />
Composizione:<br />
Antigene<br />
1. Antigene<br />
2. adiuvante<br />
3. conservante e/o stabilizzante<br />
4. liquido di sospensione<br />
2
I vaccini<br />
hanno<br />
caratteristiche<br />
specifiche<br />
CARATTERISTICHE REQUISITI CONSEGUENZE<br />
PRODOTTI<br />
BIOLOGICI<br />
UTILIZZATI IN<br />
PREVENZIONE<br />
STRUMENTO DI<br />
SANITA’ SANITA PUBBLICA<br />
Standard di qualità qualit<br />
Expertise specifica<br />
Efficacia e sicurezza<br />
in soggetti sani<br />
Beneficio epidem. epidem.<br />
e socio-economico<br />
socio economico<br />
Lunghi cicli di produzione e<br />
controlli<br />
Investimenti a lungo termine<br />
Ampi studi pre-registrativi<br />
pre registrativi<br />
Sorveglianza post marketing<br />
Raccomandazioni nazionali<br />
(PNV) e regionali (PRV)<br />
Piani d’impiego impiego specifici<br />
Lo sviluppo di nuovi vaccini deve tener conto di queste caratteristiche<br />
3
The Road to Vaccine Development (Plotkin)<br />
Breakthroughs come from academia and<br />
government, and now biotech<br />
However, as in Hollywood, a concept must be<br />
developed into an idea<br />
A vaccine is useless unless it can be scaled up<br />
e.g. vectors<br />
Mice lie, or at least exaggerate
The Road to Vaccine Development (Plotkin)<br />
Academic<br />
1. Identify the mechanism of natural protection<br />
2. Isolate the antigen(s) responsible for the protection<br />
3. Show in animals that the vaccine protects<br />
4. Find the best method to present the antigen<br />
Industry<br />
5. Increase yield and purity<br />
6. Show the safety of the antigen in animals<br />
7. Produce a lot under GMP<br />
8. Progress through Clinical Phases 1 - 4
o alla<br />
Complicanze<br />
legate alle<br />
caratteristiche<br />
del prodotto<br />
reattività reattivit individuale<br />
portano<br />
allo<br />
sviluppo<br />
di<br />
nuovi<br />
vaccini<br />
Vaccino Complicanze Frequenza<br />
Vari<br />
componenti<br />
Eliminati/ Eliminati/<br />
impiego<br />
sostanze<br />
meno<br />
reattogene<br />
OPV<br />
> IPV<br />
Rota (Rotashield ( Rotashield)<br />
Ritirato; Ritirato;<br />
sviluppati<br />
altri<br />
vaccini<br />
Parotite<br />
(Ceppo Ceppo Urabe)<br />
Ceppo<br />
Sostituito<br />
Paralisi<br />
Invaginazione<br />
Anafilassi 1/50,000 – 1,000,000<br />
post‐vaccinale<br />
post vaccinale 1/2,500,000 (doses)<br />
intestinale 1/11,000<br />
Meningite 1/10,000<br />
6
Tra<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
i vaccini<br />
di<br />
ieri<br />
e quelli<br />
di<br />
oggi<br />
marcate<br />
differenze<br />
Few<br />
“Ieri Ieri” “Oggi Oggi”<br />
Technically simple<br />
Prevent death<br />
No economic evaluation<br />
Low cost<br />
High acceptability<br />
“Many Many”<br />
esistono<br />
High technology<br />
Ensure good health<br />
Evidence Based<br />
“Higher Higher” cost<br />
Concerns about safety<br />
7
Ad oggi le vaccinazioni prevengono 28 malattie infettive:<br />
nei <strong>prossimi</strong> anni ne verranno messi a punto molti altri<br />
Infezioni non ancora vaccino-prevenibili<br />
vaccino prevenibili<br />
Campylobacter<br />
Chlamydia<br />
Cytomegalovirus<br />
Dengue<br />
Ebola<br />
EBV<br />
E. coli 0157<br />
Helicobacter pylori<br />
Hepatitis C<br />
Herpes simplex<br />
HIV<br />
Influenza, Pandemic<br />
Malaria<br />
Meningococcus B<br />
Parainfluenza<br />
RSV<br />
SARS<br />
Shigella<br />
Strep, Gp A + B<br />
Tuberculosis<br />
Urinary tract infection<br />
West Nile<br />
8
Empirismo<br />
Estratti mucose, croste vaccinali<br />
Cina, India, Paesi arabi<br />
Storia dei vaccini: dall’empirismo dall empirismo alle tecniche moderne<br />
Immunità Immunit cellulare<br />
(Metchnikof Metchnikof)<br />
Imm. Imm.<br />
attiva e passiva<br />
(Erhlich Erhlich)<br />
Vaiolo<br />
(Jenner)<br />
Concetto Progresso tecnico Biotecnologia<br />
Rabbia<br />
(Pasteur)<br />
1885<br />
•Colera<br />
•Tifo<br />
•Peste<br />
Attenuazione tossine<br />
Colture su uova embrionate<br />
•Tetano<br />
•Difterite<br />
•Influenza<br />
•F. gialla<br />
•Pertosse<br />
Colture cellulari<br />
Purificazione antigenica (PS)<br />
Ricombinazione genetica<br />
Riassortimento<br />
•Morbillo<br />
•Polio<br />
•Pertosse acellulare<br />
•Rosolia, Parotite<br />
•Varicella<br />
•Epatite A e B<br />
•Hib + Hib Coniugato<br />
•Pneumo PS et<br />
•Pneumo coniugato<br />
•Meningo<br />
•Tifo Vi<br />
•Rota Rota<br />
•HZ HZ<br />
•HPV HPV<br />
9<br />
1798 1900 1945 2007
Nuove strategie per lo sviluppo di vaccini da<br />
DNA, cDNA, o RNA<br />
12
Nuovi mezzi e finalità finalit dei vaccini<br />
• <strong>Vaccini</strong> combinati<br />
• Adiuvanti<br />
• Vie di somministrazione (es es: : ID, orale, orale,<br />
…)<br />
• Malattie infettive croniche<br />
• Cancro ed altre patologie croniche<br />
• Targets vaccinali (es es: : adulti, adulti,<br />
donne in gravidanza, gravidanza,<br />
ospedale,…)<br />
ospedale<br />
13
Cultures for viral vaccines: the<br />
Viruses<br />
are very<br />
primitive beings, obligate<br />
“cell‐culture<br />
parasites of host cells<br />
Their culture implies, as a first step, the cultivation of animal cells<br />
Animal cells<br />
Cell culture<br />
Infection/Inoculation<br />
Viral Culture<br />
Virus<br />
revolution”<br />
14
COLTURE CELLULARI: razionale<br />
La coltura cellulare per propagazione virale rappresenta un approccio<br />
produttivo indipendente dai substrati biologici classici che hanno limitazioni<br />
qualitative e/o quantitative<br />
lo sviluppo e la produzione di molti vaccini virali si sono orientate verso<br />
metodiche su colture su linee cellulari diploidi o continue* al fine di poter<br />
aumentare la produzione e la qualità<br />
Esempio della polio: cellule renali di scimmia > cellule vero<br />
Esempio dell’influenza: uova embrionate di pollo > coltura cellulare<br />
*continua continua= linea cellulare con capacità di crescita infinita (« immortalized ») – es cellule VERO<br />
diploide= diploide linea cellulare con durata di vita limitata in cui i cromosomi sono accoppiati<br />
e strutturalmente identici a quelli della cellula embrionale da cui derivano<br />
- es MRC5 (human fibroblasts); WI 38 (human diploid lung fibroblasts), HDCV<br />
15
• Cellule criopreservate, seminate in mezzo di coltura, progressivamente diluito a<br />
seguito della crescita cellulare, per generare volumi maggiori della coltura<br />
cellulare stessa e conseguente maggiore produzione di antigene<br />
• Il virus vivo (seed o seme) viene aggiunto alla coltura cellulare e lasciato<br />
propagare nel corso di diversi giorni, prima della raccolta delle cellule<br />
• Il virus viene quindi separato dalla cellule > inattivato > purificato<br />
ESEMPI DI LINEE CELLULARI<br />
VERO MDCK Per.C6<br />
Cellule renali of di<br />
Scimmia Verde<br />
Africana<br />
COLTURE CELLULARI: tecnica<br />
Cellule “Madin Madin-Darby Darby<br />
Canine Kidney” Kidney<br />
Da cellule retiniche umane, rese<br />
perenni tramite DNA<br />
ricombinante<br />
16
VACCINI PROSSIMI: SOMMINISTRAZIONE INTRADERMICA<br />
Quando il vaccino è somministrato nel<br />
derma, le difese immunitarie si attivano su<br />
un doppio fronte:<br />
Da una parte si stimola la cosiddetta<br />
immunità umorale, quella mediata dagli<br />
anticorpi , dall'altra si attiva l'immunità<br />
cellulare mediata dai linfociti T.<br />
Tutti i trial clinici hanno dimostrato<br />
un'immunogenicità superiore per questo<br />
vaccino rispetto a quello a somministrazione<br />
intramuscolare<br />
17
VACCINI PROSSIMI: SOMMINISTRAZIONE INTRADERMICA<br />
18
VACCINI FUTURIBILI<br />
VACCINO TRANSDERMICO SU CEROTTO<br />
A fine 2006 è stato avviato un programma<br />
clinico per vaccino flu basato su cerotto<br />
Questo vaccino antinfluenzale utilizza sia gli<br />
antigeni influenzali che adiuvanti<br />
immunopotenzianti per penetrare attraverso lo<br />
strato esterno delle cellule cutanee morte<br />
Con i tre antigeni testati ad oggi, è stata<br />
evocata una buona risposta immunitaria. Il<br />
dosaggio e la formulazione sono in<br />
adattamento per studi clinici di Fase I/II<br />
20
VACCINO ANTINFLUENZALE ENDONASALE<br />
Un vaccino antinfluenzale vivo, endonasale è in commercio negli Stati Uniti<br />
ed è somministrato tramite vaporizzazione<br />
Il vaccino è approvato per l’immunizzazione l immunizzazione attiva tesa alla prevenzione<br />
della malattia provocata dai virus influenzali A e B in bambini, adolescenti<br />
ed adulti sani dai 5 ai 49 anni di età et<br />
“cold cold-adapted adapted”: : replica a 25°C 25 C ma viene inibito a 37-39 37 39°C<br />
il virus può replicarsi quindi nel nasofaringe, nasofaringe,<br />
inducendo così cos immunità immunit<br />
protettiva, ma viene impedito nel provocare infezione a livello del tratto<br />
respiratorio superiore ed inferiore<br />
21
L’esempio dell’influenza<br />
riassortimento, inattivazione e purificazione di vario grado (split ( split, , subunità) subunit<br />
Colture su uova embrionate<br />
Colture cellulari<br />
Adiuvanti<br />
Targeting dendritic cells<br />
Reverse genetics<br />
Defective virus particles<br />
Mucosal<br />
Dna-based Dna based<br />
….. ..<br />
22
DNA RICOMBINANTE<br />
(ingegneria genetica)<br />
Tecniche che consentono di isolare geni, clonarli, inserirli e<br />
esprimerli in un ospite eterologo (differente dall'ospite originale)<br />
•Espressione di una proteina<br />
(per scopi vaccinali) utilizzando<br />
i meccanismi di sintesi proteica<br />
della cellula ospite<br />
•Primo esempio di tecnologia<br />
con un impatto importante in<br />
vaccinologia: produzione su<br />
larga scala dei vaccini epatite B<br />
senza ricorrere al virus vivo<br />
(produzione su lieviti e CHO)<br />
23
Interpretation<br />
5 years after immunisation with hexavalent vaccines, immunological memory seems<br />
to persist in children with anti-HBs concentrations lower than 10 mIU/mL,<br />
suggesting that booster doses are not needed. Additional follow-up is needed.<br />
24
Ricombinazione genetica su Hansenula polymorpha<br />
I vaccini anti‐epatite B ricombinanti sono costituiti da antigene HBsAg<br />
prodotto da lieviti (come Saccharomices cerevisiae) o Cellule mammifere<br />
(come CHO)<br />
Sono vaccini altamente immunogenici<br />
I vaccini derivati da<br />
pre‐S<br />
CHO<br />
contengono<br />
non<br />
solo<br />
la<br />
proteina<br />
S,<br />
ma<br />
anche la<br />
Un nuovo sistema di espressione facilmente scalabile, basato su Hansenula<br />
polymorpha (lievito monocellulare), produce un antigene molto simile alle<br />
particelle derivate da CHO
Summary of seroprotection rates and geometric mean<br />
concentrations (per protocol analysis set)<br />
Lanata et al., J Vaccines Vaccin 2012, 3:1
Replicative defective particles<br />
Virus-Like Particles<br />
28
Replicative defective particles Virus-Like Particles: HPV<br />
Non capsulato 1<br />
Genoma di DNA a doppia elica 1<br />
Capside costituito da 72 capsomeri,<br />
(pentameri) che contiene il genoma virale<br />
I capsomeri sono composti dalle proteine L1<br />
(maggiore) e L2 (minore) 1<br />
Il virus è generalmente resistente<br />
all’ambiente 2<br />
1. De Villiers EM, et al. Classification of Papillomaviruses. Virology,2004, 324:17-27<br />
2. Roden RBS, Lowy DR. Papillomavirus is resistant to dessication. J Infect Dis, 1997,176;1076-9<br />
29
Espressione delle proteine dell’HPV<br />
<br />
<br />
Genoma circolare composto da circa 8000 basi appaiate<br />
Diviso in tre regioni<br />
<br />
<br />
<br />
Controllo a Lungo termine (LCR)<br />
Proteine precoci (E1 to E7)<br />
Proteine tardive (L1 and L2)<br />
30
Human Papillomavirus Life Cycle in the Squamous<br />
Epithelium<br />
Kahn J. N Engl J Med<br />
2009;361:271-278<br />
31
Meccanismo dell’infezione da HPV e protezione indotta dai vaccini<br />
HPV: unico virus il cui processo infettante inizia in sede extra‐cellulare<br />
(adatt. da Schiller, Gynecologic Oncology 118 (2010) S12–S17)
HPV: unico virus il cui processo<br />
infettante inizia in sede<br />
extra‐cellulare<br />
(adatt. da Schiller et al,<br />
Gynecologic Oncology<br />
118 (2010) S12–S17)<br />
Meccanismo dell’infezione da HPV e protezione indotta dai vaccini
vaccino 9‐valente contro il papillomavirus<br />
Sviluppo clinico avanzato (fase III ); tipi di HPV 6, 11, 16, 16,<br />
18, 31, 33, 45, 52 e 58<br />
Prevenzione delle lesioni genitali precancerose (del collo dell'utero, dell'utero,<br />
della vulva e della<br />
vagina ), cancro del collo dell'utero e delle lesioni genitali esterne esterne<br />
(condilomi acuminati )<br />
causati da HPV dei tipi 6, 11, 16, 18, 31, 33, 45, 52, e 58<br />
Il Programma di sviluppo clinico pediatrico di V503 si compone di di<br />
tre studi principali:<br />
V503-001: V503 001: valutazione dell’efficacia,<br />
dell efficacia, immunogenicità, immunogenicit , e sicurezza del vaccino 9-valente 9 valente<br />
contro HPV nelle adolescenti e giovani donne da 16 anni a meno di di<br />
27 anni di età et<br />
V503-002: V503 002: valutazione dell’immunogenicit<br />
dell immunogenicità e sicurezza del vaccino 9-valente 9 valente contro HPV e<br />
confronto dell'immunogenicit<br />
dell'immunogenicità<br />
del vaccino 9-valente 9 valente nei ragazzi e nelle ragazze da 9 anni a<br />
meno di 16 anni di età et e nelle femmine da 16 a 26 anni di età et<br />
V503-xxx: V503 xxx: valutazione dell’immunogenicit<br />
dell immunogenicità del vaccino 9-valente 9 valente contro HPV e del vaccino<br />
Gardasil / Silgard nelle ragazze preadolescenti e adolescenti da 9 a meno di 16 anni anni<br />
Fonte: EMA, 2010<br />
34
Development of Influenza VLP Vaccines<br />
• Select proteins important for inducing<br />
neutralizing antibody and CMI<br />
– Surface hemagglutinin (HA)<br />
– Neuraminidase (NA)<br />
– Matrix (M1)<br />
Genes coding for<br />
the HA, NA, and M<br />
proteins are put<br />
into baculovirus<br />
rBaculovirus<br />
Infect cell culture<br />
(Sf9) with baculovirus<br />
Baculovirus-infected Sf9 Cells<br />
Proteins (HA, NA, M1)<br />
spontaneously form<br />
VLPs<br />
35
L’ESEMPIO ESEMPIO DELL’INFLUENZA:<br />
DELL INFLUENZA: Virosomi<br />
ULTRASTRUTTURA DEI VIROSOMI<br />
Vescicole sferiche, unilamellari con diametro medio di 150 nm<br />
I virosomi rappresentano gli involucri vuoti ricostituiti del virus influenzale, senza il<br />
nucleocapside che comprende il materiale genetico del virus sorgente.<br />
I virosomi non sono in grado di replicarsi: sono semplici vescicole attive solo per la fusion<br />
l’involucro involucro funzionale virale= emoagglutinina e neuraminidasi in una membrana fosfolipidica<br />
a doppio strato<br />
36
RIASSORTIMENTO<br />
L’ESEMPIO ESEMPIO DELL’INFLUENZA<br />
DELL INFLUENZA<br />
Virus influenzali: alcuni segmanti<br />
del genoma codificano per<br />
l’emoagglutinina (HA), altri per la<br />
neuroaminidasi (NA)<br />
Ogni anno vengono selezionati I<br />
ceppi prevalenti – AH3N2, AH1N1<br />
e B – che entrano nella<br />
composizione vaccinale annuale<br />
L’OMS fornisce ai produttori i<br />
ceppi selezionati per la sragione<br />
antiinfluenzale<br />
Il riassortimento serve per<br />
ricombinare i geni di questi virus<br />
con quelli di virus non pericolosi<br />
ed adatti alla crescita<br />
37
RIASSORTIMENTO<br />
L’ESEMPIO ESEMPIO DELL’INFLUENZA<br />
DELL INFLUENZA<br />
---<br />
---<br />
- -<br />
Attenuated Master Strain<br />
---<br />
- --<br />
* *<br />
Reassortant<br />
6 + 2<br />
* * *<br />
* * *<br />
* *<br />
Human wild virus<br />
Mixed infection + selection
Classificazione<br />
Riassortimento virale<br />
VACCINO CONTRO LE G.E. DA ROTAVIRUS<br />
dei<br />
rotavirus<br />
7 sierogruppi: A,B,C,D,E,F,G<br />
A,B,C, sia negli umani che<br />
negli animali<br />
D,E,F,G solo negli animali<br />
2 sottogruppi I e II<br />
VP7 (Glicoproteina ) G‐<br />
specificità<br />
VP4 (Proteasi sensibile)P‐<br />
specificità<br />
Adapted from Estes MK. J Infect Dis.<br />
174 (Suppl ( Suppl 1): S37-S46, S37 S46, 1996.<br />
VP4<br />
(P serotype)<br />
VP6<br />
VP7<br />
(G serotype)<br />
39
Riassortimento virale<br />
VACCINO CONTRO LE G.E. DA ROTAVIRUS<br />
Il riassortimento è un processo<br />
naturale tra sottotipi virali differenti; differenti;<br />
con la formazione di una “miscela miscela”<br />
genetica che genera un nuovo<br />
sottotipo virale con l’espressione<br />
espressione di<br />
nuove proteine antigeniche<br />
Il vaccino pentavalente contro il<br />
rota è un vaccino riassortante<br />
umano-bovino<br />
umano bovino, , con mantenimento<br />
del genoma bovino che esprime le<br />
proteine umane VP7 and VP4<br />
(all all’origine origine dei sierotipi vaccinali) vaccinali<br />
40
G<br />
P<br />
1. Heaton P, Goveia M.,<br />
Miller J. et al, J Infect.<br />
Dis., 2005<br />
Riassortimento virale<br />
VACCINO CONTRO LE G.E. DA ROTAVIRUS<br />
Riassortante di rotavirus umano-bovino umano bovino (vivo), prodotto su cellule Vero<br />
WC3<br />
Ceppi infettanti per l’Uomo Ceppo (WC3) infettante per i Bovini<br />
P<br />
G<br />
WC3<br />
Combinazione di ceppi multipli infettanti per<br />
l’Uomo<br />
G<br />
P<br />
Vaccino<br />
pentavalente<br />
concepito sulla<br />
base della<br />
proprietà naturale<br />
dei Rotavirus di<br />
riassortare 1<br />
Vaccino anti-Rotavirus Pentavalente<br />
(comprende i sierotipi umani più comuni (G1-<br />
G2-G3-G4, P1))<br />
41
Riassortimento virale<br />
VACCINO CONTRO LE G.E. DA ROTAVIRUS<br />
Human (WI79)<br />
rotavirus<br />
Bovine (WC3)<br />
rotavirus<br />
Human (SC2)<br />
rotavirus<br />
Human (WI78)<br />
rotavirus<br />
G1 (W179-VP7) P1 (W179-VP4) G2 (SC2-VP7) G3 (W178-VP7)<br />
Human (BrB)<br />
rotavirus<br />
G4 (BrB-VP7)<br />
42
REVERSE GENETICS: L’ESEMPIO ESEMPIO DELL’INFLUENZA<br />
DELL INFLUENZA<br />
•Tecnica recente alternativa al Riassortimento<br />
•Reverse genetics: modalità di analisi genetica (chiamata<br />
anche positional cloning) che procede dal gene al fenotipo e<br />
non viceversa (genetica classica: dal prodotto del gene<br />
arrivare a identificare il gene stesso)<br />
•H5N1: modifica del virus in modo da renderlo non-patogeno<br />
per le uova – facendo quindi sì che i ceppi aviari come l’H5N1<br />
potessero essere coltivati con successo<br />
43
Vaccino<br />
“Pandemic Pandemic‐like like”<br />
tecnica<br />
Reverse Genetics<br />
H5N1<br />
Mutazioni programmate attraverso processi di mutagenesi<br />
diretta nel genoma<br />
Rimozione degli amino-acidi polibasici responsabili della<br />
virulenza dell’H5N1;<br />
Ceppo adatto alla produzione vaccinale in 10-15 giorni;<br />
Resa produttiva prevedibile<br />
44
REVERSE<br />
GENETICS<br />
I plasmidi sono<br />
piccoli filamenti<br />
circolari di DNA<br />
superavvolto a doppia<br />
elica, presenti nel<br />
citoplasma e<br />
distinguibili dal<br />
cromosoma batterico<br />
per le loro dimensioni<br />
ridotte<br />
45
Reverse Vaccinology<br />
1. Ottenimento della sequenza genomica completa di un patogeno<br />
2. Analisi computerizzata degli ORFs del DNA<br />
3. Identificazione degli ORFs che codificano per la produzione di antigeni di<br />
superficie<br />
4. Espressione di questi ORFs in E. coli<br />
5. Immunizzazione di topi con le proteine espresse<br />
6. Impiego di antisieri per confermare la localizzazione e l’attività battericida<br />
7. Determinare la consistenza degli antigeni nei vari ceppi del patogeno<br />
8. Primi studi clinici<br />
Capecchi et al. Curr. Iss. Biol., 2004<br />
46
Examples of Vaccines that have been Developed Using Reverse<br />
Vaccinology-based Vaccinology based Approaches<br />
Pathogen<br />
Neisseria meningitidis B<br />
Streptococcus agalactiae<br />
Streptococcus pneumoniae<br />
Bacillus anthracis<br />
Chlamydia pneumoniae<br />
Porphyromonas gingivalis<br />
Status of<br />
Disease<br />
Meningitis and septicemia<br />
Septicemia, pneumonia<br />
and meningitis<br />
Pneumonia<br />
Anthrax<br />
Pharyngitis, bronchitis<br />
and pneumonitis<br />
Periodontitis<br />
Vaccine<br />
Development<br />
Phase II<br />
Preclinical<br />
Preclinical<br />
Preclinical<br />
Preclinical<br />
Preclinical<br />
47
Vettori<br />
• Veicoli non patogenici nei quali vengono inseriti geni di patogeni e che sono<br />
in grado di esprimere i geni stessi<br />
•Permettono<br />
Permettono l’espressione<br />
espressione di antigeni immunizzanti altrimenti non ottenibili<br />
causa difficoltà difficolt varie (substrati substrati di coltura, coltura,<br />
variabilità variabilit virale) virale<br />
•Esempi Esempi: : Poxvirus, Adenovirus, Alphavirus, Alphavirus,<br />
CMV, ….<br />
48
Dengue: Dengue:<br />
causata da flavivirus<br />
flavivirus sierotipi: DEN-1, DEN 1, DEN-2, DEN 2, DEN-3, DEN 3, DEN-4 DEN<br />
2,5 miliardi di persone esposte nel mondo, 50 milioni di ammalati ammalati<br />
/ anno<br />
Vaccine 2002; 3043-3046<br />
49<br />
49
Dengue: tecnologia vettore ChimeriVax<br />
Genoma della F.gialla 17D clonato (cDNA)<br />
ChimeriVax TM<br />
5’ C prM E Non-structural Non structural genes<br />
3’<br />
prM E<br />
C prM E Nonstructural genes<br />
prM E<br />
Scambio con i geni delle proteine di<br />
superficie del dengue 1,2,3,4<br />
5’ 3’<br />
C Non-structural genes<br />
cDNA chimerico –> trascrizione a RNA<br />
5’ 3’<br />
Trasfezione con mRNA<br />
Crescita virale<br />
in colture cellulari<br />
L’envelope è un virus eterologo<br />
contenente antigeni immunizzanti<br />
RNA replicativo<br />
il ‘motore’ è l’YF 17D<br />
50
VACCINI FUTURIBILI: vaccini eduli<br />
•serie di vaccini basati su vegetali edibili modificati<br />
nell’espressione genomica<br />
•fanno parte dei cosiddetti vaccini mucosali<br />
•patate, patate, banane e pomodori sono stati utilizzati come vettori<br />
per somministrare il vaccino<br />
•sono in grado di generare anticorpi<br />
51
VACCINI FUTURIBILI: vaccini eduli<br />
tecnologia “vaccino a vegetale commestibile (edible plant vaccine - EPV)”<br />
•espressione antigenica in piante transgeniche > per via orale<br />
•Dato che il cibo che contiene il vaccino è demolito dal sistema digestivo, le cellule<br />
della la parete intestinale costruiscono la risposta immunitaria<br />
•quando l’antigene torna a contatto con l’organismo, saranno disponibili anticorpi<br />
specifici per contrastarlo<br />
•i vaccini mucosali permetteranno differenti strategie di somministrazione in<br />
quanto non hanno bisogno di essere iniettati<br />
52
VACCINI FUTURIBILI: vaccini eduli<br />
53
VACCINI PROSSIMI E FUTURIBILI:<br />
FUTURIBILI:<br />
VACCINI A DNA<br />
I vaccini a DNA = plasmidi batterici che<br />
codificano per antigeni, costituiscono una<br />
forma semplice di vaccino genico<br />
Alcuni progetti:<br />
HIV, malaria, alcune neoplasie<br />
Concettualmente semplici, semplici,<br />
senza bisogno<br />
di sviluppare virus o batteri interi<br />
54
VACCINI A DNA<br />
55
VACCINI A DNA<br />
56
Cosa sono i vaccini antitumorali?<br />
I vaccini contro il cancro appartengono ad una classe di<br />
sostanze noto come modificatori della risposta biologica che<br />
funzionano incentivando o ripristinando la competenza del<br />
sistema immunitario di lottare contro le infezioni e malattie<br />
<strong>Vaccini</strong> preventivi, intesi per prevenire la comparsa del cancro<br />
in persone sane (HB, HPV)<br />
<strong>Vaccini</strong> terapeutici, intesi per il trattamento del cancro già<br />
esistente, per ritardare o fermare la crescita delle cellule<br />
tumorali, o eliminare le cellule tumorali che non sono state<br />
eliminate da altre forme di trattamento (sipuleucel‐T)
Infectious agents and the cancer types most strongly associated<br />
58
Sviluppo clinico dei vaccini anti‐cancro
VACCINI PROSSIMI E FUTURIBILI: ALLERGIE<br />
•Sforzi per imbrigliare la risposta immunitaria e orientarla verso altre direzioni<br />
sono messi in atto per sviluppare vaccini contro le allergie<br />
•Per Per esempio, esempio,<br />
una risposta T Helper di tipo 2 (produzione<br />
( produzione di citochine come<br />
l’interleukina<br />
interleukina 4 e 10, necessarie per la risposta anticorpale)<br />
anticorpale)<br />
contro una risposta T<br />
Helper di tipo 1 (citochine ( citochine come l’interleukina<br />
interleukina 2 e l’interferone interferone, , che sono<br />
particolarmente rilevanti per la risposta cellulare) cellulare)<br />
verso particolari antigeni è stata<br />
implicata nella patogenesi di alcune allergie e condizioni di autoimmunità.<br />
autoimmunit<br />
•Per Per questo, questo,<br />
sono in corso di sviluppo vaccini in grado di manipolare la risposta<br />
antigenica per renderla prevalentemente T Helper tipo 1<br />
60
Recenti, Recenti,<br />
nuove e future tecniche di produzione dei vaccini<br />
• Colture cellulari<br />
• Adiuvanti<br />
• Ricombinanti<br />
• Riassortanti<br />
• Reverse genetics<br />
• Vettori<br />
• <strong>Vaccini</strong> edibili<br />
• Virosomi<br />
• DNA based<br />
• “Targeting Targeting dendritic<br />
cells” cells<br />
….<br />
•tecniche tecniche per accelerare lo startup della produzione<br />
•varie varie sostanze che stimolano la risposta immunitaria<br />
•inserimento<br />
inserimento di un gene nel DNA di un ospite eterologo<br />
•processo processo naturale, naturale,<br />
genera l’espressione<br />
espressione di nuove proteine<br />
•espressione<br />
espressione di geni di patogeni in micro-organismi<br />
micro organismi ospiti<br />
•inserimento<br />
inserimento di geni di patogeni nel genoma di vettori virali<br />
•alimenti alimenti normali modificati nell’espressione<br />
nell espressione genomica<br />
•involucri involucri vuoti ricostituiti, ricostituiti,<br />
per stimolare la risposta immune<br />
•plasmide plasmide batterico che codifica per un antigene<br />
•ID: ID: utilizza l’immunocompetenza<br />
immunocompetenza del derma<br />
•<br />
61