Universitatea Academiei de Ştiinţe din MoldovaFacultatea Ştiinţe ale Naturii

Specialitatea Biologie

Vaccinuri obţinute prin inginerie genică

A realizat Cojocari Irina

CuprinsIncursiune în istoricTipurile de vaccinuriVaccinuri convenţionaleVaccinuri subunitareVaccinuri obţinute prin ADN recombinantTehnici de clonare genică în sinteza proteinelor unor

virusuriObţinerea virusului vaccinal hibridProducerea antigenelor peptidice sinteticeConcluzii

Vaccinurile sunt preparate biologice cu proprietăţi antigenice, care declanşează apariţia răspunsului imun la organismele supuse vaccinării.

Istoric1796 medicul englez Edward Jenner, utilizează termenul de

vaccin care provine de la latinescul vacca=vaca . Numele de vaccin/vaccinare-Louis Pasteur în onoarea

lui Edward Jenner

Tipuri de vaccinuri Vaccinuri sintetice: se obţin prin sinteza polipeptidelor ce reprezintă

epitopii liniari (ex.:toxina cholerică, virusul poliomielitic). Vaccinuri ribosomale(Ag adsorbite pe ribosomi din tulpina de

Mycobacterium bovis dinvaccinul BCG) Vaccinuri anti-adezive(din fimbrii sau mucopolizaharide de adeziune).

Administrate pe mucoase stimulează imunitatea locală (vaccinul antidizenteric)

Vaccinuri recombinante(vaccinuri moleculare, sub-unitare)(ex.: vaccinul anti-hepatită B, anti-gripal) Vaccinuri hibride .Se obţin prin inserţia unor gene ce codifică Ag

vaccinante (epitopi) în genomul unui vector viral sau bacterian, care ulterior se inoculează la persoanele imunizate.

VACCINURI CONVENŢIONALE

Vaccinurile pot conţine:microoorganisme întregi, vii atenuate (cultivarea microorganismelor în condiţii

suboptimale sau prin pasaj succesiv în culturi,ce determină atenuarea virulenţei cu scopul inducerii răspunsului imun)

V.A.- au riscul de apariţie a mutaţiilor, reversie la virulenţă.

Ex. Vaccinul poliomielitic, tifoidic oral, rujeolă-rubeolă-oreion, vaccinul împotriva febrei galbene etc.

Vaccinuri ce conţin microorganisme întregi(inactivate prin m.fizice/chimice).

Stabilitate mai ridicată, însă eficacitatea este mai redusă și necesită rapeluri.

Ex. Vaccinurile împotriva hepatitei A, vaccinul poliomielitic (Salk), vaccinul gripal etc.

Vaccinuri reprezentate de anatoxine(toxine bacteriene tratate

chimic pentru a-și pierde toxicitatea, în contextul menţinerii imunogenităţii). Ex. Anatoxina tetanică /Anatoxina difterică.

Tehnici moderne de obţinere a vaccinurilor subunitare Vaccinurile subunitare conţin anumiţi determinanţi anti genici ai

microorganismelor patogene, sunt obţinute fie plecând de la procese de cultivare convenţională, fie prin tehnologia ADN recombinant.

TehnologiaGenele codificatoare ale antigenelor protectoare, se pot izola dupã fragmentarea genomului sub acţiunea restrictazelor.(dezoxirobovirusuri)

 Prin tehnologia ADN rec. genele se inserã în celula procariotã (E. coli,B. subtilis) sau în celulele eucariote (levuri, celule mamaliene).

Genomul ARN -ADNc -ADN recombinant. Substratul celulele de mamifere(celulele produc cantitãţi mari de antigen

viral, codificate de gena clonatã)

Vaccinuri obţinute prin tehnologia ADN recombinat

Sunt produse prin modificare genetică, ADN-ul care codifică pentru molecula ţintă fiind introdus – de obicei prin intermediul unei plasmide sau a unui vector viral,într-un microorganism sau linie celulară adecvată, în

care ADN-ul este exprimat și tradus la proteină. Produsul dorit este ulterior recuperat prin extracţie și purificare. În acest mod a fost obţinut vaccinul împotriva hepatitei B, pe celule de

Saccharamyces cerevisiae. ADN-ul injectat este reprezentat practic de o plasmidă plus un promotor

care asigură sinteza proteinei imunogene.

Avantajele1. stimulează atât imunitatea umorală,cât și cea celulară2. este stabil și nu impune menţinerea în condiţii controlate

(refrigerat)3. nu sunt prezente riscurile care decurg dintr-o potenţială

atenuare neadecvată a tulpinilor vaccinale4. plasmidele utilizate sunt ușor de fabricat în cantităţi mari, iar

imunitatea conferită este pe termen lung.

Dezavantaje Acest tip de vaccinuri este limitat la imunogene proteice, dar și de alte potenţiale riscuri care urmează a fi evaluate șiaduse sub control prin metode specifice (risc mutagen,risc de determinare a rezistenţei la anti biotice larecipient etc.).

Tehnici de clonare genică în sinteza proteinelor unor virusuriGena pentru sinteza antigenului HBs a fost inseratã într-o

plasmidã şi clonatã de levuri. Proteina viralã este neglicozilatã, dar este imunogenã pentru om

şi induce sinteza anticorpilor protectori faţã de infecţia naturalã.S-au clonat genele codificatoare ale glicoproteinelor de HSV,

VEB, HIV,VRS. Pentru purificarea glicoproteinelor virale s-a folosit tehnica

cromatografiei de afinitate cu anticorpi monoclonali sau alte tehnici de separare.

Tehnici de clonare în obţinerea virusului vaccinal hibrid ADN viral este inserat în genomul virusului vaccinal prin

recombinare la situsuri omologe. Virusul vaccinal hibrid se multiplicã în celulele permisive şi

genele inserate în genomul sãu codificã antigenul HBs, antigenul rabic, antigenul HSV etc.

Vaccinurile virale hibride sunt stabile şi stimuleazã  ambele compartimente ale rãspunsului imun.

Producerea antigenelor peptidice sintetice

Cunoaşterea structurii chimice a determinanţilor antigenici nativi ai virusului.

Identificarea situsurilor antigenice majore ale unor virusuri foarte importante.(cristalografie cu raze x)

S-a determinat structura tridimensionalã a hemaglutininei virusului gripal şi s-au identificat regiunile calde ale moleculei

  care corespund determinanţilor antigenici. Sa stabilit secvenţa aminoacizilor, care a fost reprodusã în  proteinele sintetizate artificial.

Calităţile unui vaccin ideal:

imunogenitate înaltă;lipsit de efecte secundare;uşor disponibil;stabil;ieftin;simplu la administrare şi eficace (să

creeze imunitate stabilă de lungă durată).

ConcluziiProgresele remarcabile înregistrate în tehnologia de fabricare a

vaccinurilor precum și apariţia de noi vaccinuri moderne au impus, între altele, revizuirea abordării din punct de vedere al reglementării vaccinurilor și au deschis noi perspective din punct de vedere al aplicabilităţii principiilor vaccinării.

Introducerea de noi vaccinuri în programele de imunizare naţionale s-a reflectat, conform OMS, în datele statistice care demonstrează succesul în ceea ce privește controlul bolilor prevenibile prin vaccinare.