Virusne vakcine

VIRUSNE VAKCINEVIRUSNE VAKCINE

Istorijat vakcinaIstorijat vakcina

Variolacija Variolacija – X–XVIII vek:– X–XVIII vek:

metoda korišćena za zaštitu metoda korišćena za zaštitu od najtežeg oblika velikih od najtežeg oblika velikih boginja – boginja –

inokulacija zdrave osobe inokulacija zdrave osobe sadržajem kožne promene sadržajem kožne promene osobe obolele od blaže osobe obolele od blaže forme bolesti forme bolesti


Prva vakcina: Prva vakcina:

protiv velikih boginjaprotiv velikih boginja - - Edvard DženerEdvard Džener – XVIII vek – XVIII vek

Prva vakcinisana osoba:Prva vakcinisana osoba:

Edvard mlađi – virusom Edvard mlađi – virusom svinjskih boginjasvinjskih boginja


Prvi zapis o vakcinaciji: Prvi zapis o vakcinaciji: Edvard DženerEdvard Džener - - 1796.1796. godine je vakcinisao dečaka godine je vakcinisao dečaka Džejmsa Filipsa virusom Džejmsa Filipsa virusom kravljih boginja iz sadržaja kravljih boginja iz sadržaja promena na koži mlekarice promena na koži mlekarice Sare NelmsSare Nelms


Richard Dunning – Richard Dunning – 1800.1800. godine godine uvodi pojam uvodi pojam “vakcinacija”“vakcinacija”

““vacca” – lat. kravavacca” – lat. krava

““vaccinia” – naziv za kravlje boginjevaccinia” – naziv za kravlje boginje

Virus vacciniae – nije virus kravljih Virus vacciniae – nije virus kravljih boginja već laboratorijski soj boginja već laboratorijski soj korišćen za vakcinaciju protiv velikih korišćen za vakcinaciju protiv velikih boginjaboginja


Luj PasterLuj Paster – XIX vek: – XIX vek:

vakcina protiv besnilavakcina protiv besnila

Prvi vakcinisani čovek:Prvi vakcinisani čovek:

Dečak Žosef Majster, posle Dečak Žosef Majster, posle ujeda besnog psa – ujeda besnog psa – 1885.1885. godinegodine

Ciljevi imunizacijeCiljevi imunizacije

prevencija virusnih oboljenjaprevencija virusnih oboljenja

modifikacija toka bolestimodifikacija toka bolesti

Vakcinacija se sprovodi:Vakcinacija se sprovodi:

pre infekcije sa divljim tipom virusapre infekcije sa divljim tipom virusa

posle infekcije (pre pojave simptoma bolesti)posle infekcije (pre pojave simptoma bolesti)

Ciljevi imunizacijeCiljevi imunizacije

Najveći broj virusnih vakcina koje su danas u Najveći broj virusnih vakcina koje su danas u upotrebi:upotrebi:

je efikasan u prevenciji oboljenjaje efikasan u prevenciji oboljenja

je manje efikasan u prevenciji infekcijeje manje efikasan u prevenciji infekcije

Za mnoge virusne bolesti još uvek ne postoji Za mnoge virusne bolesti još uvek ne postoji odgovarajuća vakcina (HIV, HCV, HSV).odgovarajuća vakcina (HIV, HCV, HSV).

Imunski odgovor kod vakcinisanih osobaImunski odgovor kod vakcinisanih osoba

Imunost u virusnoj infekciji zavisi od Imunost u virusnoj infekciji zavisi od imunskog odgovora na virusne antigene.imunskog odgovora na virusne antigene.

Imunski odgovor ima zadatak da:Imunski odgovor ima zadatak da:

eliminiše slobodan viruseliminiše slobodan virus

uništi inficirane ćelije koje mogu uništi inficirane ćelije koje mogu proizvoditi i širiti virus.proizvoditi i širiti virus.


Površinski antigeni virusaPovršinski antigeni virusa (protektivni antigeni) (protektivni antigeni) stimulišu produkciju tkz. neutrališućih antitelastimulišu produkciju tkz. neutrališućih antitelaUnutrašnji proteini virusaUnutrašnji proteini virusa (nestrukturni proteini) (nestrukturni proteini) stimulišu celularni imunski odgovorstimulišu celularni imunski odgovor

Kod virusnih infekcija sa kratkim inkubacionim Kod virusnih infekcija sa kratkim inkubacionim periodom – bitan humoralni imunski odgovorperiodom – bitan humoralni imunski odgovorKod virusnih infekcija sa dugim inkubacionim Kod virusnih infekcija sa dugim inkubacionim periodom – bitan celularni imunski odgovorperiodom – bitan celularni imunski odgovor


Poseban problem za efikasnu vakcinaciju – Poseban problem za efikasnu vakcinaciju – virusi koji izazivaju bolesti u najranijem virusi koji izazivaju bolesti u najranijem detinjstvudetinjstvu (do 1 godine života) zbog: (do 1 godine života) zbog:

prisustva materinskih antitela – koja mogu prisustva materinskih antitela – koja mogu da blokiraju antigen (smanje imunogenost da blokiraju antigen (smanje imunogenost vakcine)vakcine)

imunološka nezrelost novorođenčetaimunološka nezrelost novorođenčeta

Tipovi virusnih vakcinaTipovi virusnih vakcina

atenuisaneatenuisane

žive žive rekombinantnerekombinantne

virulentnevirulentne

Tipovi virusnih vakcinaTipovi virusnih vakcina

mrtve (kompletan virion)mrtve (kompletan virion)

inaktivisaneinaktivisane purifikovane purifikovane

subjediničnesubjedinične sintetske sintetske

““klonirane” klonirane” (tehnikom (tehnikom rekombinantne rekombinantne

DNK)DNK)

anti-idiotipskeanti-idiotipske

DNK vakcineDNK vakcine

Žive atenuisane vakcineŽive atenuisane vakcine

sadrže atenuisane sojeve virusa koji se dobijaju sadrže atenuisane sojeve virusa koji se dobijaju dugotrajnim, uzastopnim pasažiranjem virusa u dugotrajnim, uzastopnim pasažiranjem virusa u neprirodnim domaćinimaneprirodnim domaćinima

ovakvim pasažiranjem se dobijaju mutanti koji ovakvim pasažiranjem se dobijaju mutanti koji imaju osobine atenuacije i imunogenostiimaju osobine atenuacije i imunogenosti


Prednosti:Prednosti:aktiviraju i humoralni i celularni imunski odgovoraktiviraju i humoralni i celularni imunski odgovor

daju se tako da imitiraju prirodni put infekcije daju se tako da imitiraju prirodni put infekcije (stimulacija sinteze sekretornih IgA)(stimulacija sinteze sekretornih IgA)

stimulišu produkciju interferonastimulišu produkciju interferona

imunost koju indukuju je dugotrajnija i efektivnijaimunost koju indukuju je dugotrajnija i efektivnija

značaj kod infekcija koje izazivaju Ag-nestabilni virusiznačaj kod infekcija koje izazivaju Ag-nestabilni virusi


Nedostaci:Nedostaci:mogućnost povratka virulencijemogućnost povratka virulencije

zaostatak niskog nivoa rezidualne virulencijezaostatak niskog nivoa rezidualne virulencije

interferencija sa živim, infektivnim virusominterferencija sa živim, infektivnim virusom

ne primenjuju se u trudnoći, ni kod ne primenjuju se u trudnoći, ni kod imunokompromitovanih pacijenataimunokompromitovanih pacijenata

nestabilne su na sobnoj temperaturi (obavezno se čuvaju nestabilne su na sobnoj temperaturi (obavezno se čuvaju na +4na +400C)C)

Žive virulentne vakcineŽive virulentne vakcine

Zajednička antigenska građa srodnih virusa, Zajednička antigenska građa srodnih virusa, omogućava indukciju unakrsnog imunskog omogućava indukciju unakrsnog imunskog odgovora.odgovora.

Primeri:Primeri:

v. vacciniaev. vacciniae i i v. variolaev. variolae

majmunski i humani rotavirusimajmunski i humani rotavirusi

goveđi i humani goveđi i humani v. parainfluenzaev. parainfluenzae tip 3 tip 3

Žive rekombinantne vakcineŽive rekombinantne vakcine

Podrazumevaju:Podrazumevaju:Ugradnju (inserciju) gena za specifičan imunogeni Ugradnju (inserciju) gena za specifičan imunogeni

virusni protein u genom avirulentnog virusa koji virusni protein u genom avirulentnog virusa koji se zatim koristi kao živa vakcina.se zatim koristi kao živa vakcina.

Rekombinantni virus se replikuje Rekombinantni virus se replikuje in vivoin vivo, , proizvodi se imunogeni protein prvog virusa i proizvodi se imunogeni protein prvog virusa i indukuje specifičan antivirusni imunski indukuje specifičan antivirusni imunski odgovor.odgovor.


Primeri živih rekobinantnih vakcina: Primeri živih rekobinantnih vakcina:

HBV, HSV, influenca, rabiesHBV, HSV, influenca, rabies

Najčešći vektor tuđeg virusnog gena:Najčešći vektor tuđeg virusnog gena:

v. vacciniaev. vacciniae


Prednost:Prednost:indukcija i humoralnog i celularnog indukcija i humoralnog i celularnog imunskog odgovoraimunskog odgovora

Nedostatak:Nedostatak:nepoželjni efekti vektorskog virusa nepoželjni efekti vektorskog virusa (progresivna vakcinija, vakcinalni ekcem, (progresivna vakcinija, vakcinalni ekcem, encefalopatija) encefalopatija)

Inaktivisane mrtve vakcineInaktivisane mrtve vakcine

ProiProizvode se primenom: zvode se primenom:

fizičkih (zagrevanje, UV zračenje) i fizičkih (zagrevanje, UV zračenje) i

hemijskih (formaldehid i hemijskih (formaldehid i propiolakton) propiolakton)

...postupaka kojima se uništava ...postupaka kojima se uništava infektivnost infektivnost virusa, ali zadržava njegova virusa, ali zadržava njegova imunogenostimunogenost..

Inaktivisane mrtve vakcineInaktivisane mrtve vakcine

NedostaciNedostaci::stimulišu produkciju neutrališućih antitela ali u stimulišu produkciju neutrališućih antitela ali u znatno nižem titru nego atenuisane žive vakcineznatno nižem titru nego atenuisane žive vakcine

indukuju slab celularni imunski odgovorindukuju slab celularni imunski odgovor

ne indukuju lokalni imunski odgovor (sIgA)ne indukuju lokalni imunski odgovor (sIgA)

kratkotrajan imunitet (potrebno više doza)kratkotrajan imunitet (potrebno više doza)

skupa proizvodnjaskupa proizvodnja

Subjedinične vakcineSubjedinične vakcine

Glavni antigeni virusa su proteini virusnog Glavni antigeni virusa su proteini virusnog kapsida i proteini spoljašnjeg omotača.kapsida i proteini spoljašnjeg omotača.

Njihova imunogenost ne zavisi od prisustva Njihova imunogenost ne zavisi od prisustva nukleinske kiseline virusa.nukleinske kiseline virusa.

Subjedinične vakcine sadrže prečišćene i Subjedinične vakcine sadrže prečišćene i koncentrisane antigene kapsida ili koncentrisane antigene kapsida ili spoljašnjeg omotača virusa.spoljašnjeg omotača virusa.

Subjedinične vakcineSubjedinične vakcine

Prednost:Prednost:

potpuna neškodljivost (osim retkih lokalnih potpuna neškodljivost (osim retkih lokalnih reakcija na mestu inokulacije)reakcija na mestu inokulacije)

Nedostatak:Nedostatak:

slabija imunogenost (zahteva primenu adjuvanasa)slabija imunogenost (zahteva primenu adjuvanasa)

ne indukuju celularni imunski odgovorne indukuju celularni imunski odgovor

AdjuvansiAdjuvansi

Kao adjuvansi se koriste sledeće supstance:Kao adjuvansi se koriste sledeće supstance:

aluminijumske soli, lipozomi, imunostimulatorni aluminijumske soli, lipozomi, imunostimulatorni kompleksi, emulzija Mycobacteria, ulja i vode kompleksi, emulzija Mycobacteria, ulja i vode (Freund-ov reagens), muramil dipeptid, citokini (Freund-ov reagens), muramil dipeptid, citokini (IL-2, IL-12, INF(IL-2, IL-12, INF)...)...

AdjuvansiAdjuvansi

Mehanizmi dejstva adjuvanasa:Mehanizmi dejstva adjuvanasa:

““zarobljavanjem” antigena u tkivima čime se zarobljavanjem” antigena u tkivima čime se obezbeđuje njihvo duže izlaganje obezbeđuje njihvo duže izlaganje dendritičnim ćelijama i specifičnim T i B Ly dendritičnim ćelijama i specifičnim T i B Ly

aktiviranjem antigen-prezentujućih ćelija da aktiviranjem antigen-prezentujućih ćelija da sekretuju citokine i tako mobilišu antigen-sekretuju citokine i tako mobilišu antigen-specifične T i B Ly na mesto inokulacijespecifične T i B Ly na mesto inokulacije

Sintetske vakcineSintetske vakcine

sadrže sintetske peptide, čiji redosled sadrže sintetske peptide, čiji redosled aminokiselina odgovara virusnim peptidimaaminokiselina odgovara virusnim peptidima

većina virusnih gena je danas poznata pa većina virusnih gena je danas poznata pa tako i redosled aminokiselina u peptidimatako i redosled aminokiselina u peptidima

sintetišu se obično peptidi koji predstavljajusintetišu se obično peptidi koji predstavljaju epitope za neutrališuća antitela i T Lyepitope za neutrališuća antitela i T Ly

Vakcine “klonirane” tehnikom Vakcine “klonirane” tehnikom rekombinantne DNKrekombinantne DNK

Proizvode se unošenjem gena za virusni Proizvode se unošenjem gena za virusni protein (protektivni antigen) u vektorski protein (protektivni antigen) u vektorski mikroorganizam – najčešće mikroorganizam – najčešće E. coliE. coli ili ili kvasnicekvasnice – koji će sintetisati veliku količinu – koji će sintetisati veliku količinu željenog proteina. željenog proteina.

Protein se zatim prečisti iz kulture vektorskog Protein se zatim prečisti iz kulture vektorskog mikroorganizma i koristi kao vakcina.mikroorganizma i koristi kao vakcina.

Anti-idiotipske vakcineAnti-idiotipske vakcine

1.1. ImuniImunizacija virusom zacija virusom dovodi do sinteze dovodi do sinteze neutrališućih antitela, neutrališućih antitela, čiji Fab fragmenti čiji Fab fragmenti poseduju antigensku poseduju antigensku determinantu odnosno determinantu odnosno idiotipsku idiotipsku determinantu.determinantu.


2.2. Sintetišu se nova antitela Sintetišu se nova antitela (tkz. anti-idiotipska antitela) (tkz. anti-idiotipska antitela) koja su specifična za Fab koja su specifična za Fab fragmente neutrališućih fragmente neutrališućih antitela. antitela. Ova anti-idiotipska antitela Ova anti-idiotipska antitela imaju konformaciju koja imaju konformaciju koja odgovara strukturi odgovara strukturi originalnog virusnog originalnog virusnog antigena.antigena.


3.3. Anti-idiotipsko antitelo se Anti-idiotipsko antitelo se koristi kao vakcina i u koristi kao vakcina i u organizmu pokreće sintezu organizmu pokreće sintezu anti-anti-idiotipskih antitela anti-anti-idiotipskih antitela koja su istovremeno koja su istovremeno specifična i za virusni specifična i za virusni antigen pa se za njega vezuju antigen pa se za njega vezuju i neutrališu gai neutrališu ga


Na osnovu anti-idiotipskih antitela već su Na osnovu anti-idiotipskih antitela već su pripremljene eksperimentalne vakcine pripremljene eksperimentalne vakcine protiv: protiv: retrovirusa, coxsackie virusa, retrovirusa, coxsackie virusa, poliovirusa i HBV.poliovirusa i HBV.

DNK vakcineDNK vakcinegen za virusni protein (protektivni antigen) se gen za virusni protein (protektivni antigen) se ugradi u bakterijski plazmid koji se zatim unosi ugradi u bakterijski plazmid koji se zatim unosi u organizamu organizam

plazmid se plazmid se nene umnožava u organizmu ali se umnožava u organizmu ali se željeni protein proizvodiželjeni protein proizvodi

Aplikovanje: inokulacijom u mišić, Aplikovanje: inokulacijom u mišić, “bombardovanjem” kože česticama zlata “bombardovanjem” kože česticama zlata obloženim sa DNK ili se unosi u nazalnu obloženim sa DNK ili se unosi u nazalnu sluzokožu putem kapi za nossluzokožu putem kapi za nos

Osobine dobre vakcineOsobine dobre vakcine

Sposobnost da indukuje Sposobnost da indukuje odgovarajući imunski odgovorodgovarajući imunski odgovor

Dugotrajna zaštita Dugotrajna zaštita (najbolje doživotna)(najbolje doživotna)

Bezbedna primenaBezbedna primena

Stabilnost pri transportuStabilnost pri transportu

Niska cenaNiska cena

Virusne vakcine u upotrebiVirusne vakcine u upotrebi

PoliovirusPoliovirussadrži sva 3 tipa poliovirusasadrži sva 3 tipa poliovirusa

Dve vrste vakcine: Dve vrste vakcine: SalkovaSalkova – mrtva inaktivisana – mrtva inaktivisana (Švedska, Finska, Holandija, (Švedska, Finska, Holandija, Island)Island)SejbinovaSejbinova – živa atenuisana – živa atenuisana (primenjuje se oralno)(primenjuje se oralno)


MMR:MMR:

Morbilli, Mumps, RubellaMorbilli, Mumps, Rubella

živa atenuisana vakcinaživa atenuisana vakcina


InfluencaInfluenca

inaktivisana mrtva vakcinainaktivisana mrtva vakcina

proizvodnja svake godine proizvodnja svake godine po preporuci SZOpo preporuci SZO

(sadrži antigene iz sojeva (sadrži antigene iz sojeva koji su prisutni u populaciji koji su prisutni u populaciji u toj sezoni)u toj sezoni)

Virusne vakcine u upotrebiVirusne vakcine u upotrebiBesnilo (rabies)Besnilo (rabies)

živa atenuisana iživa atenuisana i


Primenjuje se kao:Primenjuje se kao:

Pre-ekspoziciona zaštita – Pre-ekspoziciona zaštita –

3 doze, povremene “booster” doze 3 doze, povremene “booster” doze (veterinari, laboratorijsko osoblje, (veterinari, laboratorijsko osoblje, poljoprivrednici)poljoprivrednici)

Post-ekspoziciona zaštita – Post-ekspoziciona zaštita –

5-6 i.m. inekcija počevši od 0 dana5-6 i.m. inekcija počevši od 0 dana


Hepatitis BHepatitis B

subjedinična vakcina – subjedinična vakcina – HBsAgHBsAg

(lekari – hirurzi, (lekari – hirurzi, laboratorijski radnici, laboratorijski radnici, stomatolozi)stomatolozi)


Hepatitis AHepatitis A


2 doze2 doze

putnici u ugrožena područjaputnici u ugrožena područja


Varicella-zosterVaricella-zoster


imunokompromitovana imunokompromitovana decadeca


RotavirusRotavirus



Žuta groznicaŽuta groznica

živa atenuisanaživa atenuisana

stanovnici tropskih predela, putnici u endemična stanovnici tropskih predela, putnici u endemična područjapodručja

1 doza i “booster” svakih 10 godina1 doza i “booster” svakih 10 godina

Eradikacija velikih boginjaEradikacija velikih boginja

Poslednji slučaj velikih boginja u Poslednji slučaj velikih boginja u svetu zabeležen je u Somaliji, svetu zabeležen je u Somaliji, 1977.1977. godine. godine.

Eradikacija velikih boginjaEradikacija velikih boginjaRazlozi za uspeh u eradikaciji velikih boginja:Razlozi za uspeh u eradikaciji velikih boginja:1.1. nema životinjskog rezervoara infekcijenema životinjskog rezervoara infekcije2.2. doživotni imunitetdoživotni imunitet3.3. retki subklinički slučajeviretki subklinički slučajevi4.4. infektivnost ne počinje pre pojave infektivnost ne počinje pre pojave

simptomasimptoma5.5. jedan serotip virusajedan serotip virusa6.6. efikasna vakcinaefikasna vakcina7.7. posebna posvećenost svih vlada svetaposebna posvećenost svih vlada sveta

Eradikacija poliomijelitisaEradikacija poliomijelitisa

Smatra se da je divlji soj poliovirusa eradiciran u Smatra se da je divlji soj poliovirusa eradiciran u razvijenim zapadnim zemljama.razvijenim zapadnim zemljama.

U populaciji koja je primila samo inaktivisanu U populaciji koja je primila samo inaktivisanu mrtvu vakcinu (Salk) još uvek se može mrtvu vakcinu (Salk) još uvek se može razmnožavati divlji soj virusa.razmnožavati divlji soj virusa.

Novi protokol za vakcinaciju po CDC (1997.):Novi protokol za vakcinaciju po CDC (1997.):

2 doze inaktivisane mrtve vakcine, a zatim 2 2 doze inaktivisane mrtve vakcine, a zatim 2 oralne doze žive atenuisane vakcineoralne doze žive atenuisane vakcine

Eradikacija poliomijelitisa – Eradikacija poliomijelitisa – Područja koja su još uvek ugroženaPodručja koja su još uvek ugrožena

Documents

Virusne vakcine