UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIAINSTITUTO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE

DEPARTAMENTO DE BIOINTERAÇÃO

ICSA 32 Tecnologia do Desenvolvimento de Vacinas

HISTÓRIA DA VACINOLOGIA

O que é Vacina?

Microrganismos atenuados ou mortos, proteínas, material genético ou vetores

modificados que são administrados para a prevenção, tratamento ou redução de

sintomas de doenças infecciosas, alérgicas ou autoimunes.

Uma VACINA é uma preparação biológica que induz a imunização de um hospedeiro a

um agente infeccioso particular ou a uma doença específica. Geralmente, a preparação

imunogênica estimula o hospedeiro a reconhecer o antígeno como estranho ao

organismo, combatê-lo e desenvolver memória imunológica. Dessa forma, o hospedeiro

pode combater o agente em sua forma patogênica de forma mais rápida e eficaz em

contatos posteriores.

O que é Vacinologia?

• Vacinologia é a ciência que estuda os

mecanismos de desenvolvimento de

imunógenos, com o objetivo de estabelecer

vacinas para prevenir e tratar doenças

infecciosas, alérgicas, tumorais e autoimunes.

Histórico da Vacinologia

China Antiga - crianças inoculadas com pó feito das lesões de pele de pacientes em recuperação de varíola para se tornarem resistentes à doença

Histórico da Vacinologia

Grécia Antiga – observações registradas após epidemias

Nicolas Poussin – A praga em Ashdod – Museu do Louvre - Paris

Histórico da Vacinologia

“Aqueles que sentiam mais pena pelos doentes e pelos que morriam eram aqueles que haviam tido a praga eles próprios e não haviam morrido dela. ....eles se sentiam seguros, uma vez que ninguém adquiriu a mesma doença duas vezes, ou, se adquiriu, o segundo ataque nunca foi fatal. Estas pessoas se sentiam afortunadas .................... e imaginavam que elas poderiam nunca morrer de nenhuma outra doença no futuro.”

Tucídides, A guerra do Peloponeso, 430 a.C.

Histórico da Vacinologia

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Lady Mary Wortley Montagu 1721

Lady Montagu – descrição de vacinação contra a Varíola na Turquia

Histórico da Vacinologia

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Jenner observou que as vacas desenvolviam lesões parecidas com a da varíola, e que as mulheres que faziam ordenha desenvolviam varíola branda. Então inoculou uma

criança com líquido das feridas das mulheres, o que protegeu contra a doençaPRIMEIRA DESCRIÇÃO DE MANIPULAÇÃO DO SISTEMA IMUNOLÓGICO

Vacina – originário da palavra “vaccinus”, vaca em latim

Edward Jenner (1749-1823)

Histórico da Vacinologia

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Robert Koch – prova que as doenças são causadas por “germes”, em detrimento da teoria dos “miasmas” – estudos com Antraz (Carbúnculo) e com Cólera

Robert Koch (1843 – 1910)

Histórico da Vacinologia

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Louis Pasteur – um dos grandes cientistas da história, inventou o processo de pasteurização, derrubou a teoria da Abiogênese e , através do processo de atenuação, foi o responsável

pelo desenvolvimento de várias vacinas, com destaque para a vacina da Raiva.

Louis Pasteur (1822 – 1895)

Histórico da Vacinologia

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Importante conceito é definido então pelos trabalhos de Jenner e de Pasteur

Manipulações do Sistema Imune com o objetivo de mimetizar o contato do Sistema Imunológico com determinado agente infeccioso, num panorama não patogênico, com o

objetivo de induzir reação que proteja contra os agentes infecciosos em um posterior contato no qual possa ser desenvolvida determinada patogenia

IMUNIZAÇÃO ATIVA – Tipo de manipulação do Sistema Imunológico no qual o mesmo é induzido ao estado de ativação, objetivando indução de Resposta Imunológica que proteja

contra a infecção/doença por determinado agente por um máximo tempo possível.

Histórico da Vacinologia

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Ao transferirem o soro de cobaios inoculados com agentes causadores de difteria e tétano para outros animais, Behring e Kitasato observaram que esse soro tinha componentes que

protegiam os animais contra esses agentes infecciososPAIS DA SOROTERAPIA – IMPORTÂNCIA DA IMUNIDADE HUMORAL

Behring (1854-1917) & Kitasato (1853-1931)

Histórico da Vacinologia

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Outro importante conceito é então definido pelos trabalhos de Behring e Kitasato:

IMUNIZAÇÃO PASSIVA – Sistema através do qual animais ou humanos são inoculados com mediadores da Resposta Imunológica desenvolvidos em outro modelo animal, oferecendo

uma proteção imediata ou emergencial contra determinada infecção ou contato com toxinas.

Exemplos de Imunização Passiva

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• Primeira Guerra Mundial – Vacinas para febre tifóide e outras bacterianas – Casos de doença, casos de estudo, evidências…

• 1920s – Bordetella pertussis - coqueluche

• 1923 Glenny and Hopkins - tratamento de toxina diftérica com formalina leva à inativação, descobrindo assim os toxóides

Histórico da Vacinologia

Primeiras Vacinas Virais: Febre Amarela e Influenza

[1930-1950]

• Max Theiler – vacina segura e efetiva contra febre amarela – atenuada

• Primeira geração de vacinas mortas para influenza e vacinas contra tifo e encefalite.

A Revolução do Cultivo Celular: Poliomielite, Caxumba, Sarampo e Rubéola [1950-1970]

• 1955 - no décimo aniverário da morte do presidente Franklin Roosevelt, uma vítima famosa de Polio, é lançada a vacina morta contra polio tratada com formalina, por Jonas Salk.

• Entre 1955 and 1961, 300 milhões de pessoas foram vacinadas, diminuindo a incidência de polio de forma drástica.

• 1965 – A vacina de Salk foi substituída pela vacina de Albert Sabin, principalmente por conta de 149 casos de Polio ocorridos devido a problemas na inativação.

• Cepa Edmonsdton de Sarampo – atenuada, mas ainda com riscos, em 1963

• 1964 – Cepa mais atenuada de sarampo de Moraten e Schwartz foi introduzida.

• 1967 - Vacina contra Caxumba

• 1968 - Vacina contra Rubéola

• 1969 – Vacina tríplice

Era Molecular: Hepatitis B, Pneumococcus, and Haemophilus [1970-1990]

• Vacina HepB – antígeno de superfície recombinante

• Primeira vacina usando tecnologia do DNA recombinante

• Primeira vacina – muito cara, dedicada a grupos de risco ocupacional, como médicos e enfermeiras…

• Abordagens moleculares se tornaram norma no desenvolvimento de vacinas.

• Vacinas com abordagens moleculares - Streptococcus pneumoniae, Neisseria meningitidis and Haemophilus influenzae B licenciadas em 1970s e no início de 1980s.

• Vários conjugados de Hib foram licenciados nos 1980…

Erradicação da Varíola• 1953 – América do Norte e Central

• 1953 – Europa

• 1975 – Ásia

• Último caso – Merca, Somalia – Outubro de 1977

• Dezembro de 1979 – OMS decreta a doença erradicada.

• US$ 300 milhões em 11 anos foram gastos.

Perspectiva histórica das Vacinas

• Século 7: Monges lidam com variolização e bebem veneno de cobras

• Século 10: Variolização na China e na Turquia

• 1700s- Variolização introduzida na Inglaterra

• 1760-70- Era Jenneriana

• 1875-1910- Início da Era Imunológica.

• 1910-30- Primeiras vacinas bacterianas, e toxóides.

• 1930-50- Primeiras vacinas virais: febre amarela.

• 1950-1970- Revolução do cultivo celular: poliomielite, sarampo, caxumba e rubéola.

• 1970-1990- Era Molecular: HepB, Streptococcus pneumonia, Hemophilus Influenza B.

• Hoje em dia- vacinas de glicoconjugados, vacinas rotavírus, HPV, Herpes zoster, parasitas.

Objetivos dos programas de Imunização• Proteger indivíduos em alto risco de infecção (estratégia de imunização seletiva)

ou

• Erradicar, eliminar ou controlar a incidência de doenças (Estratégias de imunização em massa)

É estimado que, atualmente, a vacinação previna amorte de 30 milhões de crianças anualmente.

• Erradicação A infecção é eliminada mundialmente. Ex.: Varíola

• Eliminação A infecção é eliminada de uma área em particular. Ex.: poliomielite, sarampo.

• Controle Doença não se constitue como um problema significativo de saúde coletiva. Ex.: tétano neonatal.

Conceitos de Vacinas ePrincípios Gerais

• Estimular a resposta imune sem submeter o indivíduo aos riscos da infecção patogênica.

• Primariamente, prevenir a infecção

• Prevenir a doença• Aumentar a imunidade

quando a mesma é inadequada, principalmente em doenças crônicas.

• Tipos de Vacinas• Inativadas• Atenuadas• Subunidades• DNA• Vetores modificados• Toxóides

• No fim do século 20, o Centro de Controle de Doenças dos

Estados Unidos (CDC) citou a vacinação como o principal

avanço da ciência em saúde do século.

• A eliminação da Varíola como doença humana, ocorrida em

1977, foi considerada como um dos principais feitos da

medicina moderna.

Vacinação Seletiva• Grupos de alto risco

Ex: Vacinas pneumocócica

• Risco ocupacional

Ex.: Hepatite B, Influenza

• Viajantes

Ex.: Raiva, meningite, febre amarela

• Controle de outbreaks Ex.: Sarampo, Meningocócica

Necessidades para Países em Desenvolvimento

• Malaria• Chagas• Tuberculose• HIV• Helmintos• Dengue• Escherichia coli enterotóxica• Shigella

Vacinação em Massa

Objetivo: Fazer com que hospedeiros sejam

resistentes à infecção sem terem sido infectados de

forma patogênica

Impacto dos Programas de Vacinação em Massa

• Reduzir o tamanho da população susceptível

• Reduzir o número de casos

Reduzir o risco de infecção na população

Reduzir a chance de contato de indivíduos susceptíveis

com indivíduos doentes

Bloquear o ciclo epidemiológico de infecção

Aumentar a idade média de primoinfecção

Sem vacinação em massa

Cada hospedeiro em contato com indivíduos doentes se torna infectado (com uma determinada probabilidade)

Vacinação em Massa

Outbreak atenuado ou revertido pela ausência de indivíduos susceptíveis

Impacto de um programa de imunização em massaNotificações casos anuais de sarampo & Cobertura vacinal

Polônia 1960-2000

0.0

100.0

200.0

300.0

400.0

500.0

600.0

Year 1964 1969 1974 1979 1984 1989 1994 1999

Year

Case

s/10

0 00

0

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Imm

unisation coverage (%)

Vaccination at 12-15 mo Vaccination at 6 years Cases /100 000

Vigilância em Vacinação de Doenças Infecciosas

• Cobertura vacinal

• Eficácia Vacinal

• Levantamento sorológico

• Efeitos adversos

• Conhecimento e atitudes

• Incidência da doença

Objetivos da vigilânciaDoenças preveníveis por vacinação

• Pré-implementação

Estimativa da taxa de cobertura e de infecção

Decidir estratégia vacinal

• Pós-implementação

Monitorar o impacto e a eficiência

• Próximo da eliminação

Identificar bolsões de susceptíveis

Processo de certificação

Incidência de Doenças• Fontes de dados

Notificação obrigatória

Reports de laboratórios

Registros de óbitos

• Outras fontes

Episódios em hospitais

Reports de sentinelas epidemiológicas

Vigilância pediátrica

Eficácia, Eficiência, Imunidade de Rebanho e Impacto

•Eficácia é a proteção direta de um indivíduo vacinado de acordo com os trials clínicos

anteriores à utilização em larga escala das vacinas.

•Eficiência é uma estimativa da proteção direta em um estudo a campo pós licenciamento.

• Imunidade de rebanho é um efeito indireto da vacinação relacionado à redução da

transmissão em uma população específica.

•Impacto é o efeito da vacinação em uma população, levando em consideração a

cobertura vacinal, imunidade de rebanho e eficiência.

Vacinas funcionam…

JAMA 2007 298(18)2156-2163MMWR August 22, 2008 903-913

Doenças preveníveis por vacinase mortalidade mundial

• Em 2002, a OMS estimou que 1,4 milhões de mortes em crianças de menos de 5 anos de idade poderiam ser preveníveis por campanhas de vacinação

• Correspondente a 14% da mortalidade mundial em crianças de menos de 5 anos de idade

Impactos da Vacinação – Estados Unidos

DiseaseBaseline 20th

Century Annual Cases

2006 Cases Percent Decrease

Measles 503,282 55 99.9%Diphtheria 175,885 0 100%

Mumps 152,209 6,584 95.7%Pertussis 147,271 15,632 89.4%Smallpox 48,164 0 100%Rubella 47,745 11 99.9%

Haemophilus influenzae type b,

invasive20,000 29 99.9%

Polio 16,316 0 100%Tetanus 1,314 41 96.9%

The Impact of Vaccines in the United States

Morbidity and Mortality Weekly Report, Centers for Disease Control and Prevention, 4/2/99, 3/21/08

Cobertura Vacinal Mundial, 2007

Vaccine Number of countries in which vaccine is in use

Estimated global coverage (if available)

Hepatitis B 171 65%Hib 115 26%

Rubella 126 --Mumps 114 --

Maternal and Neonatal Tetanus

(MNT)

92 70%

Pneumococcal 20 --Rotavirus 13 --

HPV 10 --Yellow Fever 33 (out of 44 at-risk

countries)--

Source: World Health Organization, “Global Immunization Data, January 2009.”

Sarampo

Coqueluche