Metodologie
Vaccinurile vii, atenuate conțin o versiune a microbului patogen viu care a fost atenuată sau slăbită în laborator, astfel încât și-a pierdut patogenitatea semnificativă (Diagrama 26.1). Acest lucru se realizează prin trecerea în serie printr-o gazdă străină (cultură de țesuturi, ouă embrionate sau animale vii pentru mai multe generații). Această trecere prelungită introduce una sau mai multe mutații în noua gazdă. Agentul patogen mutant este semnificativ diferit de forma patogenă originală, astfel încât nu poate provoca boala în gazda originală, dar poate induce în mod eficient răspunsul imunitar. Vaccinurile cu virusuri vii atenuate sunt preparate din tulpini atenuate care sunt aproape sau complet lipsite de patogenitate, dar care sunt capabile să inducă un răspuns imunitar protector. Acestea se înmulțesc în gazda umană și asigură o stimulare antigenică continuă pe o perioadă de timp. Au fost utilizate mai multe metode de atenuare a virusurilor pentru producerea de vaccinuri.
GRAFIC DE FLUX 26.1. Vaccinuri vii atenuate
Vaccinurile vii, atenuate, stimulează răspunsuri imune protectoare atunci când se replică în gazdă. Proteinele virale produse în interiorul gazdei sunt eliberate în spațiul extracelular care înconjoară celulele infectate și sunt apoi achiziționate, internalizate și digerate de celulele scavenger, celulele prezentatoare de antigen (APC) care circulă în tot corpul. Aceste APC includ macrofage, celule dendritice și celule B, care lucrează împreună pentru a extinde răspunsul imunitar. APC-urile recirculă și afișează fragmente ale antigenului procesat pe suprafața lor celulară, atașate la antigene MHC clasa II. Acest complex al peptidei antigenului străin procesat și al antigenelor MHC de clasă II ale gazdei face parte din semnalul specific cu ajutorul căruia APC (împreună cu complexul peptidic MHC) declanșează activarea limfocitelor T-helper. A doua parte a semnalului de activare provine de la APC-urile însele, care prezintă pe suprafața lor celulară molecule co-stimulatoare împreună cu complexele MHC-antigen. Ambele determină expansiunea și activarea celulelor T prin interacțiunea cu liganzii lor respectivi, complexul receptor al celulelor T (TCR) și receptorii co-stimulatori CD28/CTLA4 prezenți pe suprafața celulelor T. Celulele T activate secretă molecule care acționează ca activatori puternici ai celulelor imune. De asemenea, pe măsură ce proteinele virale sunt produse în cadrul celulelor gazdă, acestea sunt procesate prin degradarea proteazomului. Părți mici din aceste proteine intracelulare procesate se asociază cu MHC clasa I citosolic al celulei gazdă și se afișează pe suprafața celulară. Aceste complexe împreună sunt recunoscute de o a doua clasă de celule T, celulele ucigașe sau citotoxice. Această recunoaștere, împreună cu o altă stimulare de către APC și producția de celule T stimulate de citokine, este responsabilă pentru dezvoltarea celulelor T citotoxice mature (CTL) capabile să distrugă celulele infectate. În majoritatea cazurilor, infecția vie induce o imunitate pe toată durata vieții. Sunt disponibile dovezi care favorizează rolul fundamental al citokinelor în diferențierea celulelor de memorie. Imunitatea celulelor B reglată de celulele T ajutătoare (Th) progresează într-o cascadă ordonată de dezvoltare celulară care culminează cu producerea de celule B de memorie specifice antigenului. Recunoașterea complexelor peptidice MHC clasa II pe celulele prezentatoare de antigen activate este esențială pentru selecția eficientă a celulelor TH, pentru expansiunea clonală și pentru dezvoltarea funcției celulelor TH efectoare. Interacțiunile dintre celulele Th și celulele B efectoare care se cunosc promovează apoi dezvoltarea fie a plasmocitelor de scurtă durată (PC), fie a centrilor germinali (GC). Aceste CG se extind, se diversifică și selectează variantele de înaltă afinitate ale celulelor B specifice antigenului pentru a intra în compartimentul celulelor B de memorie de lungă durată. La o nouă provocare cu antigen, celulele B de memorie se extind rapid și se diferențiază în PC sub controlul cognat al celulelor TH de memorie. Deși preparatele vii, atenuate sunt vaccinurile de elecție, acestea prezintă riscul de revenire la forma lor patogenă și pot provoca infecții.
Utilizarea unui virus înrudit de la un alt animal: Cel mai vechi exemplu a fost utilizarea variolei de vacă pentru a preveni variola.
Administrarea unui virus patogen sau parțial atenuat pe o cale nenaturală: Virulența virusului este adesea redusă atunci când este administrat pe o cale nenaturală. Acest principiu este utilizat în imunizarea recruților militari împotriva sindromului de detresă respiratorie a adulților, utilizând adenovirusuri vii de tip 4, 7 și 21 cu acoperire enterică.
Pasajul virusului într-o „gazdă nenaturală” sau într-o celulă gazdă: Adesea, forma atenuată a organismului (sau a virusului) este obținută prin trecerea în serie sau prin cultivarea organismului activ în medii de cultură sau în celule. În aceste cazuri, baza moleculară a atenuării este necunoscută. Principalele vaccinuri utilizate la om și la animale au fost toate obținute în acest mod. După treceri repetate, virusul este administrat gazdei naturale. Trecerile inițiale se fac pe animale sănătoase sau în culturi celulare primare. Există mai multe exemple ale acestei abordări: tulpina 17D de febră galbenă a fost dezvoltată prin trecerea la șoareci și apoi la embrioni de pui. Poliovirusurile au fost trecute în celule de rinichi de maimuță, iar rujeola în fibroblaste de embrioni de pui. În prezent, celulele diploide umane sunt utilizate pe scară largă (cum ar fi WI-38 și MRC-5). Baza moleculară a mutației în gama de gazde, care stă la baza atenuării agenților patogeni, este abia acum înțeleasă.
Vaccinurile vii, atenuate, sunt relativ ușor de creat pentru anumiți viruși. Vaccinurile împotriva rujeolei, oreionului și varicelei, de exemplu, sunt realizate prin această metodă. Vaccinurile vii, atenuate sunt mai dificil de creat pentru bacterii. Bacteriile au mii de gene și, prin urmare, sunt mult mai greu de controlat. Cu toate acestea, oamenii de știință care lucrează la un vaccin viu pentru o bacterie ar putea fi capabili să folosească tehnologia ADN-ului recombinant pentru a elimina câteva gene cheie. Această abordare a fost folosită pentru a crea un vaccin împotriva Vibrio cholerae, care provoacă holera. Cu toate acestea, vaccinul viu împotriva holerei nu a fost autorizat în Statele Unite.
Dezvoltarea de mutanți sensibili la temperatură: Această metodă poate fi utilizată împreună cu metoda de mai sus.
Vaccinurile vii, atenuate nu pot fi administrate persoanelor cu sisteme imunitare slăbite sau deteriorate. Pentru a-și menține potența, vaccinurile vii, atenuate necesită refrigerare și protecție împotriva luminii.
Exemple de vaccinuri vii, atenuate, disponibile în prezent împotriva infecțiilor virale includ rujeola, oreionul, rubeola (MMR), variola vacii, febra galbenă, gripa (FluMist®) vaccin intranazal) și vaccinul antipoliomielitic oral. Vaccinurile bacteriene vii, atenuate, includ vaccinul împotriva tuberculozei, BCG și vaccinul tifos oral.
Astăzi, este probabil ca agențiile de reglementare să solicite o înțelegere a bazei atenuării. Prin urmare, dezvoltarea oricărei noi forme atenuate de micobacterie pentru utilizarea ca vaccin candidat este probabil să includă introducerea uneia sau mai multor mutații specifice în genomul agentului patogen. Printre candidații probabili se numără mutațiile care interferează cu sinteza unui aminoacid sau a unei componente de acid nucleic esențiale pentru creșterea organismului.
Câteva exemple de astfel de vaccinuri vii au fost deja pregătite și evaluate în studiile preclinice.
.