Immunoprofilassi delle malattie infettive Scopo: • Attiva • Passiva prevenire l’infezione (es. morbillo, poliomielite …….) prevenire la malattia (es.poliomielite, rabbia, ….) Vaccini Immunoglobuline Vaccini antivirali • Presuppongono la conoscenza dei meccanismi di difesa antivirale: – Inattivazione del virus libero – Eliminazione delle cellule infettate – Meccanismo di resistenza alla reinfezione • Presuppongono la conoscenza della patogenesi della malattia causata dal virus Tre siti principali di replicazione virale 1. mucosa del tratto respiratorio e GI: Rhino; myxo; corona; parainfluenza; respiratory syncytial; rota 2. infezione delle mucose e successiva disseminazione per via ematica o nervosa: picorna; measles; mumps; HSV; varicella; hepatitis A and B 3. Ingresso diretto nel sangue per iniezione o puntura di insetto: hepatitis B; alpha; flavi; bunya; rhabdo Difese locali, IgA secretorie importanti in 1 e 2 Vaccini • Stimolano il sistema immunitario a produrre anticorpi • Attivano l’immunità cellulo-mediata Problemi nella preparazione del vaccino • Individuazione degli antigeni protettivi (es. HA, HBsAg ……..) • Immunogenicità • Assenza di reazioni crociate con autoantigeni • Disponibilità • Sicurezza • distribuzione Vaccini a virus inattivati • Coltivazione del virus: in animali (rabbia-cervello di topo) in uova embrionate (influenza) in colture cellulari (polio-cellule di rene di scimmia; rabbia- fibroblasti diploidi umani) • Purificazione e concentrazione • Inattivazione (formalina, -propiolattone) Vaccini prodotti da componenti virali • A subunità disgregazione dei virioni- e purificazione degli antigeni scelti (influenza-emoagglutinina) purificazione dell’antigene dal sangue (HBsAg) Produzione di antigeni ricombinanti (HBsAg in cellule di lievito) • Peptidi di sintesi • Necessitano di almeno due somministrazioni e • successivi richiami Vaccini a virus attenuati • Virus da specie correlate ( vaiolo bovino per vaiolo umano) • Virus attenuati mediante passaggi in ospiti diversi (febbre gialla: in topo e nelle uova; polio: passaggi ripetuti in cellule di rene di scimmia; morbillo: in uova embrionate) • Riassortimento e ricombinazione genica Inducono una infezione E’ sufficiente (teoricamente) una sola somministrazione seguita da richiami a distanza di anni Alla base dell’attenuazione ci sono mutazioni nel genoma virale La stabilità dell’attenuazione dipende dal numero delle mutazioni responsabili dell’attenuazione Attenuated and inactivated vaccines Vaccine Advantages Disadvantages Ostacolano circolazione del virus “selvaggio” Mimics la a natural Attenuated Labile Possibile eradicazione del virus (modified-live) infection May cause disease Long lasting Better CMI Higher seroconversion rates Higher titre Inactivated (killed) Stable, safe Short -lived May require frequent boosters Vaccino di Sabin Vaccino di Salk I vaccini antipolio • Vaccino di Sabin: virus polio 1,2,3 attenuati – Prevenzione infezione • Vaccino di salk: virus polio 1,2,3 inattivati – Prevenzione malattia Polio Vaccine US: Sabin attenuated vaccine ~ 10 cases vaccine-associated disease per year • 50% vaccinees feces • 50% contacts • Vaccine-associated cases: revertants • 1 in 4,000,000 vaccine infections paralytic polio • 1 in 100 of wt infections Scandinavia: Salk dead vaccine • No gut immunity • Cannot wipe out wt virus Reciprocal virus antibody titer 512 Killed (Salk) Vaccine Live (Sabin) Vaccine Serum IgG Serum IgG 128 32 Serum IgM Serum IgM Serum IgA 8 Nasal IgA Serum IgA 2 Duodenal IgA Nasal and duodenal IgA 1 Vaccin. 4 8 96 Days Vaccin. 48 9 6 Total cases Sweden and Finland 10000 Reported cases Killed (Salk) vaccine 1000 100 10 1 0 1950 1955 1960 1965 1970 1975 Reported cases per 100000 population 100 10 Inactivated (Salk) vaccine Cases per 100,000 population United States Oral vaccine 1 0.1 0.01 0.001 1950 1960 1970 1980 1990 Sabin Polio Vaccine Attenuation by passage in foreign host More suited to foreign environment and less suited to original host Grows less well in original host Polio: • Monkey kidney cells • Grows in epithelial cells • Does not grow in nerves • No paralysis •Local gut immunity (IgA) Salk Polio Vaccine • Formaldehyde-fixed • No reversion Vaccino anti-HBV • HBsAg plasma-derivato – Limitata disponibilità – Elevato costo • HBsAg ricombinante – Disponibilità illimitata – Basso costo New Methods • Recombinant DNA •Single gene (subunit) Hepatitis B vaccine S-antigen mRNA cDNA raised in yeast Express plasmid S-antigen mRNA protein Vaccino antinfluenzale • trivalente [tipo A(H3N2), A(H1N1), tipo B] • A virus inattivati – Somministrazione parenterale (i.m.) • A subunità (HA, N) – Somministrazione parenterale (i.m.) • A virus attenuati – Somministrazione per via endonasale Vaccino antinfluenzale • Tempi lunghi di preparazione del vaccino – Scelta della composizione entro febbraio – Necessità di ottenere virus ricombinanti : HA ed N dei ceppi umani; altri geni da ceppi adattati all’uovo. FluMist A differenza dei ceppi “selvaggi”, i ceppi di virus attenuati inclusi nel vaccino sono modificati così che non si moltiplicano bene a 37°C (mutanti ts) ma si replicano a sufficienza per indurre una immunità protettiva New Methods Recent ‘flu vaccine from Aviron Passage progressively at cold temperatures TS mutant in internal proteins Can be re-assorted to so that coat is the strain that is this years flu strain PB2 PB1 PA HA NA NP M NS Attenuated Donor Master Strain Attenuated Vaccine Strain: Coat of Virulent strain with Virulence Characteristics of Attenuated Strain X PB2 PB1 PA HA NA NP M NS PB2 PB1 PA HA NA NP M NS New Virulent Antigenic Variant Strain Vaccines • 1796 Jenner: wild type animaladapted virus • 1800’s Pasteur: Attenuated virus • 1996 DNA vaccines The third vaccine revolution DNA Vaccines Gene for antigen plasmid Muscle cell Muscle cell expresses protein antibody made