14.06.2013 Views

Vaccini prossimi e futuribili - ASL n. 4 Chiavarese

Vaccini prossimi e futuribili - ASL n. 4 Chiavarese

Vaccini prossimi e futuribili - ASL n. 4 Chiavarese

SHOW MORE
SHOW LESS

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

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!