7. szeminárium VAKCINÁCIÓ, POLIKLONÁLIS ÉS MONOKLONÁLIS ELLENANYAGOK
AZ ELSŐ VÉDŐOLTÁS Edward Jenner - 1796 Bebizonyította, hogy egy másik egyedből izolált gyenge patogénnel történő vakcináció védettséget adhat egy hasonló, azonban veszélyesebb kórokozó ellen.
A WHO oltási kampányának köszönhetően 1975-re az ellenőrzött országokban nullára csökkent a fertőzések száma, így 1979-ben kijelentették, hogy a feketehimlő vírusa kipusztult.
IMMUNIZÁLÁS ATTENUÁLT (LEGYENGÍTETT) KÓROKOZÓKKAL VESZETTSÉG ELLEN Louis Pasteur - 1880 Nyulakban tenyésztett vírusokat, majd az érintett idegek szárításával legyengítette azokat, és belőlük készített oltóanyagot.
DIPHTERIA ÉS TETANUS TOXIN ELLENI ANTITESTEK (ANTITOXINOK) Koch Laboratórium, Németország, 1890.
Megfigyelések: Védő hatású anyagok (kórokozó-specifikus antitestek) a vérben
• Néhány betegség csak egyszer fordul elő életünk során (a fertőzés későbbi védettséget vált ki) • Egyes betegségek oltással megelőzhetőek • A vér antibakteriális komponenseket tartalmaz, pl. antitoxinok szérum terápia = passzív immunizálás
Emil Behring
Shimbasaru Kitasato
MI TÖRTÉNIK, AMIKOR MEGFERTŐZŐDÜNK EGY PATOGÉNNEL? EXTRACELLULÁRIS PATOGÉNEK (ec. baktériumok, többsejtű paraziták)
INTRACELLULÁRIS PATOGÉNEK (vírusok, ic. baktériumok, egysejtű paraziták)
Osztódás a sejten kívül
Osztódás a sejten belül
A veleszületett és szerzett immunitás legtöbb effektor sejtje közreműködik, de kitüntetett szerepet játszanak az antitestek.
NK- és CD8+ T-sejtek, valamint Th1makrofág válasz jellemző. A neutralizáló antitestek segítenek.
A VAKCINÁCIÓ ALAPELVEI I. • Célok: fertőzések megelőzése, a betegség illetve a továbbterjedés megakadályozása • Specificitás: egy adott kórokozó elleni immunválasz kiváltása
• Memória: A fertőzést követő folyamat amely lehetővé teszi az adott, vagy hasonló korokozó elleni azonnal védelmet
A HATÉKONYABB IMMUNVÁLASZ ALAPELVE Antigén felismerése első alkalommal (elsődleges immunválasz)
Antigén felismerése második alkalommal (másodlagos immunválasz) effektor sejtek effektor sejtek
Naív sejt
memória sejtek
memória sejtek
ELSŐDLEGES ÉS MÁSODLAGOS ADAPTÍV IMMUNVÁLASZ
A VAKCINÁCIÓ ALAPELVEI II. A védelem mechanizmusai: 1. antitestek:
• neutralizáció – megtelepedés gátlása • precipitáció/agglutináció – terjedés gátlása
2. T-sejtes válasz:
A segítő T-sejtek elősegítik az antitesttermelést, fokozzák a sejtes immunválaszt, valamint az immunológiai memória kialakulását
VAKCINÁK TÍPUSAI I. Élő, attenuált (legyengített) kórokozót tartalmazó vakcinák Élő, csökkentett fertőzőképességű mikróbák (ált. vírusok): MMR (Morbilli /kanyaró/ - Mumpsz - Rubeola /rózsahímlő/), OPV (orális polio vakcina = Sabin-csepp), BCG (tuberkulózis), Rotavírus, Influenza, Sárgaláz Hátrányuk:
Előnyeik: Utánozzák a természetes kórokozót Beindítja a természetes immunválaszt is (PAMP-PRR) CD4 és CD8 T-sejt válasz Hatékonyabb CTL válasz
Legyengült immunrendszer esetében fertőzést válthat ki
A sejtek belsejében szintetizálódó vírusfehérjéket a sejt hatékonyan prezentálja az MHC I molekulákon keresztül. (A többi vakcina típusra nem igaz.)
VAKCINÁK TÍPUSAI II. Elölt (inaktivált) kórokozót tartalmazó vakcinák Vegyi anyagokkal, hővel, vagy radioaktivitással elölt patogének Influenza, Pertussis (szamárköhögés), Hepatitis A, IPV (Inaktivált polio vakcina = Salk) Előnyeik: Tartalmazza a mikrobiális mintázatot (PAMP), melyet a természetes immunitás felismer
Hátrányaik: Nem serkenti a CD8+ T-sejtek működését az inaktivációs eljárás következtében csökkenhet az immunogenitás
VAKCINÁK TÍPUSAI III. Alegység vakcinák Vegyi anyagokkal, hővel, vagy radioaktivitással elölt patogének Tetanusz és diftéria toxoidok (DT), Hepatitis B, Hib (Haemophilus influenzae B típus), Meningococcus C antigen Toxoidok: inaktivált exotoxinok Hib: kapszuláris poliszacharidot tartalmaz Hep B: sejtfelszíni antigén, amelyet élesztő sejtekben klónoznak Men C: poliszacharid antigén fehérje hordozóhoz kötve (komplex antigén)
Előnyeik: Tisztított mikrobiális antigének Egyszerűen előállíthatóak Mellékhatások kockázata kissebb
Hátrányaik: Nem serkenti a CD8+ T-sejtek működését Adjuvánsok hozzáadása szükséges
NE FELEDD! • A biztonsági szabványok sokkal szigorúbbak a preventív kezelések esetében a terápiás kezelésekhez képest
Hatékonyság
Biztonság
• Az élő-attenuált vakcinák hatékonyabbak lehetnek, mint a nem-replikálódó vakcinák, ám használatuk kockázatosabb
• Az indukált immunválasznak elég erősnek kell lennie ahhoz, hogy klinikailag releváns legyen • Egyéni és társadalmi szintű kockázatok és haszon (relatív, és idővel változik) • Etikai kérdések
NÉHÁNY ELLENJAVALLAT A VAKCINÁCIÓVAL SZEMBEN Ne adjunk oltást aktuálisan beteg személynek!
Ne oltsunk élő vakcinával immunszupprimált betegeket! Ne adjunk élő vakcinát terhes nőknek ! Minden típusú oltást kerüljünk a terhesség első trimeszterében! HIV fertőzött egyén (immunszuppresszált állapot!) oltható MMR-el
de BCG-vel nem.
POLIKLONÁLIS ELLENANYAGOK
több B-limfocita klónjai
poliklonális ellenanyagok
kötődés több fajta epitóphoz
MONOKLONÁLIS ELLENANYAGOK
egy B-limfocita klónjai
monoklonális ellenanyagok
kötődés egy fajta epitóphoz
POLIKLONÁLIS ELLENYANYGOK Ag
Immunszérum
Poliklonális antitest
- Több B-limfocita klón termékei - Különböző antigén-specificitás, affinitás és izotípus B-sejt készlet Ag
Aktivált B-sejtek
Ellenanyag termelő plazmasejtek
Antigén specifikus antitestek
MONOKLONÁLIS ELLENANYAGOK (MAb) egyetlen B-limfocita klón termékei azonos antigénspecificitás, affinitás és izotípus jelenléte emberekben patológiás állapotot jelez (plazmasejt tumor = myeloma multiplex)
MONOKLONÁLIS ANTITESTEK ELŐÁLLÍTÁSA (1) Egér immunizálása (antigénnel) (2) B-sejtek izolálása a lépből (3) Myeloma sejtek tenyésztése (4) Myeloma sejtek és B-sejtek fúziója (5) A sejtvonalak elkülönítése (6) A megfelelő sejtvonalak kiválasztása (7) In vitro (a) vagy in vivo (b) felsokszorozás (8) Összegyűjtés
(az előállításról bővebben a függelékben)
POLIKLONÁLIS ÉS MONOKLONÁLIS ANTITESTEK TULAJDONSÁGAI Poliklonális ellenanyag
Monoklonális ellenanyag
néhány (gyakori keresztreakciók)
többnyire egy
polispecifikus
monospecifikus
változó (különböző antitestek)
magas
Nem specifikus immunglobulinok koncentrációja
magas
alacsony
Előállítás költsége
alacsony
magas
nincs (vagy nehéz)
könnyű
korlátozott
korlátlan
módszerfüggő
kitűnő
Felsimert antigéndeterminánsok száma Specificitás Affinitás
Standardizálhatóság Mennyiség Alkalmazhatóság
PASSZÍV IMMUNIZÁLÁS immunizálás egér monoklonális ellenanyagok
Humán immunglobulint termelő transzgénikus egér
humanizált monoklonális ellenanyag
immunizálás VÉDETT EGYÉN szérum ellenanyag
humán monoklonális ellenanyagok
A recipiens immunrendszere nem aktiválódik Azonnali, de ideiglenes védelem/hatás Immunglobulin lebomlás: 3-6 hónap
VESZÉLYEZTETETT EGYÉN (immundeficiens - hypogammaglobulinaemia)
TERÁPIÁBAN HASZNÁLT ANTITESTEK KÜLÖNBÖZŐ TÍPUSAI
Egér
Kiméra
Humán
Humanizált
*A humanizált ellenanyagok nem humán fajokból származnak, amelyek fehérje szekvenciáit megváltoztatták, annak érdekében, hogy fokozzák hasonlóságukat az emberekben termelődő antitest variánsokhoz (kivéve CDR hurkok)!
PASSZÍV IMMUNIZÁLÁS Típus
Alkalmazás
Intramuszkuláris (kevésbé hatékony az alacsonyabb dózis miatt)
HBV-Ig; Varicella-zoster-Ig; Diftéria és tetanusz antitoxinok.
Intravénás (IVIG)
Bruton-agammaglobulinémia; Variábilis és kevert immundeficienciák hypogammaglobulinémiával; Méreg ellenes ellenanyag terápia;
Ezek mesterségesen szerzett immunitást eredményeznek, míg az anyai IgG átjutását a magzatba rendszerint természetesen szerzettnek nevezzük.
A MONOKLONÁLIS ELLENANYAGOK DIAGNOSZTIKUS ALKALMAZÁSAI Sejt típusok azonosítása Immunhisztokémia
Leukémiák/limfómák jellemzése sejtfelszíni (CD „cluster of differentiation”) markerekkel Sejtek izolálása
CD34+ őssejtek izolálása autológ/allogén transzplantációhoz (perifériás vérből) Vércsoport meghatározás (anti-A, anti-B, és anti-D monoklonális ellenanyagokkal)
Sejtfelszíni és intracelluláris antigének azonosítása Sejt aktivációs állapot
A MONOKLONÁLIS ELLENANYAGOK TERÁPIÁS ALKALMAZÁSAI 1) Anti-TNF-α terápia A TNF-α túltermelése jellemző több szisztémás autoimmun betegségre is.
2) Tumor ellenes terápia / Célzott kemoterápia Kevés tumor-specifikus marker, ezért limitált a használhatósága, azonban a mellékhatások tekintetében sokkal jobbak, mint a többi szer.
3) Immunszuppresszió, transzplantációt követő kilökődés megelőzése Sejttípus specifikus
4) Gyógyszer semlegesítés Pl. anti-digoxin antitestek digoxin túladagolás kezelésére
1) ANTI-TNF-α TERÁPIA Infliximab (Remicade): 1998 óta, kiméra
Adalimumab (Humira): 2002 óta, rekombináns humán Etanercept (Enbrel) – dimer fúziós fehérje (TNF-α receptor + Ig Fc-rész) Nem valódi monoklonális ellenanyag, nincs Fab vég, a specificitást a TNF-receptor adja!
Az anti-TNF-α terápia alkalmazási területei: • • • •
Rheumatoid arthritis Spondylitis ankylopoetica (Behterew-kór) Psoriasis vulgaris, arthritis psoriatica Crohn-betegség, colitis ulcerosa
(rendszerint – még – nem a terápia első vonalaként)
2) TUMOR ELLENES TERÁPIA Nem konjugált antitest (ábrán: Naked MAb) Anti-CD20 (rituximab – Mabthera/Rituxan, kiméria): B-sejtes Non-Hodgkin lymphoma Anti-CD52 (campath – Mabcampath, humanizált): krónikus lymphoid leukémia Anti-ErbB2 (trastuzumab – Herceptin, humanizált): mellrák Anti-VEGF (bevacizumab – Avastin, humanizált): colorectalis tu. (+ Lucentis!) Anti-EGFR (cetuximab – Erbitux, kiméra): colorectalis tu. (+ Vectibix, rekomb. humán!)
A tumoros sejtek pusztítása opszonizált fagocitózis, ADCC vagy komplement-mediált lízis útján.
Konjugált antitest (ábrán: Immunoconjugates) Anti-CD20 + ittrium-90 izotóp (ibritumomab - Zevalin) Anti-CD20 + jód-131 (tositumomab – Bexxar) A konjugátum a tumorsejtek közvetlen közelében fejti ki hatását.
3) IMMUNSZUPPRESSZIÓ
Daclizumab
Basiliximab
IL-2R antagonista antitestek – meggátolják a T-sejt aktivációt, és vele a transzplantátum kilökődését
Egyéb: • Omalizumab (Xolair) Anti-IgE közepes-súlyos allergiás asztmára • Efalizumab (Raptiva): anti-CD11a, humanizált – psoriasis (pikkelysömör)
CÉLZOTT MAb TERÁPIÁK Name
Type
Target
Indications
Alemtuzumab
Monoclonal Ab, humanized
CD52
CLL, CML
Monoclonal IgG1, chimeric
IL-2 R
transplantation
Monoclonal IgG1, chimeric
IL-2 R
transplantation
Monoclonal IgG1, chimeric
CD20
Lymphoma, RA
Monoclonal IgG1, humanized
HER2/neu
Monoclonal IgG4, humanized
CD33
Breast cancer, NSC lung cancer leukemia
Monoclonal IgG1, murine
CD20
lymphoma
Monoclonal IgG2, murine EGFR-TKI KIT-TKI
EpCAM EGFR TK TK
CRC NSCLC GIST, CML
(Mabcampath)
Daclizumab (Zenapax)
Basiliximab (Simulect)
Rituximab (Rituxan/Mabthera)
Trastuzumab (Herceptin)
Gemtuzumab
Calicheamicinnel konjugált
Ibritumomab (Y90) Edrecolomab Gefitinib Imatinib
KIEGÉSZÍTŐ INFORMÁCIÓK
OLTÁSI NAPTÁR Kötelező védőoltások (Magyarország – 2014) Oltás neve
Beadás időpontja
BCG
0-4 hetesen
DTPa+IPV+Hib
2 hónaposan
PCV-13
2 hónaposan
DTPa+IPV+Hib
3 hónaposan
DTPa+IPV+Hib
4 hónaposan
PCV-13
4 hónaposan
MMR
15 hónaposan
Kampányoltások MMR revakcináció
11év, általános iskola 6. osztályában, szeptember
dTAp emlékeztető oltás 11év, általános iskola 6. osztályában, október Hepatitis B
13 év, általános iskola 7. osztályában, szeptember
BCG: Bacillus Calmette-Guérin/tuberculosis elleni oltóanyag, TBC (gümőkór) ellen DTPa: diftéria-tetanusz-acelluláris pertussis komponenseket tartalmazó oltóanyag. Diftéria: torokgyík, Tetanusz: merevgörcs, Pertussis: szamárköhögés IPV: Inaktivált poliovírus vakcina. Polio: gyermekbénulás
PCV-13
15 hónaposan
DTPa+IPV+Hib
18 hónaposan
B típusú Haemophilus influenzae [Hib]: bakteriális agyhártyagyulladás
DTPa+IPV
6 éves korban
A pneumococcus baktérium egyebek mellett tüdő-, középfül- és agyhártyagyulladást okozhat
Hib: Haemophilus influenzae b elleni oltóanyag
PCV 13: 13-valens konjugált pneumococcus vakcina
MMR = morbilli-mumpsz-rubeola elleni vakcina.
Morbilli: kanyaró, Mumpsz: parotitis epidemica, Rubeola: rózsahímlő dTap = diftéria-tetanusz-acelluláris pertussis komponenseket tartalmazó oltóanyag újraoltás céljára Heptatitis B: Hepatitisz B elleni oltás, Hepatitis B: fertőző májgyulladás
A MONOKLONÁLIS ELLENANYAGOK NEVEZÉKTANA Előtag
Célpont
Eredet
-ki(n)- interleukin
-u- humán
-ci(r)- kardiovaszkuláris
-o- egér
Utótag
mab
Változó -co(l)- vastagbél tu.
-xi- kiméra
-neu(r)- idegrendszer
-zu- humanizált
Immunisation
Selection of hybridoma cells
Spleen
B cells, *HGPRT+ Myeloma cell HGPRT-
aminopterine
PEG fusion HAT selection
Testing supernatants for specific antibody production
HAT= hypoxanthine, aminopterine, thymidine *Hypoxantine-guanine phosphoribosyltransferase
egészséges egyén plazmasejtjei
Myeloma multiplexes beteg plazmasejtei
Myeloma multiplex = plazmasejt tumor Klónok korlátlan szaporodása monoklonális antitest termelés (azonos könnyű- és nehézlánc típus, azonos alosztály – ha van)
