Tema_29 - Vacunacion

Inmunologa. Curso 2009-10. Tema 29

1 Dpto. Sanidad Animal. http//www.ucm.es/info/saniani

TEMA 29.- Sistemas de inmunizacin activa. Vacunas. Vacunas vivas y vacunas inactivadas. Autovacunas. Nuevas estrategias en la elaboracin de vacunas. Vacunas de subunidades, sintticas, recombinantes, de delecin y de ADN.

OBJETIVOS

- Definir el concepto de vacuna. Diferencias entre vacunas vivas y muertas. - Conocer qu es una autovacuna y cmo se produce. - Comprender las actuales estrategias para la produccin de nuevas vacunas. - Conocer qu tipos de nuevas vacunas existen en el mercado y las que estn

en fase experimental. - Estudiar los mecanismos de actuacin de estas nuevas vacunas.

QU ES UNA VACUNA? Una vacuna es un microorganismo completo (vivo o muerto) o algunas de sus protenas, capaces de inducir una respuesta inmune protectora y ms o menos duradera, frente al mismo microorganismo virulento, sin producir efectos secundarios. Mediante la vacunacin se consigue una respuesta adquirida, tanto humoral como celular y el desarrollo de una memoria inmune. La primera vacuna de la que se disponen datos cientficos, la llevo a cabo Edward Jenner (1749-1823) en 1796 frente a la viruela humana (Jenner utiliz microorganismos heterlogos, virus de vacuno para prevenir la enfermedad en el hombre). Alrededor de cien aos despus de esta primera vacuna, Louis Pasteur (1822-1895) demostraba que se poda inducir inmunidad, ms o menos duradera, utilizando microorganismos homlogos modificados, bien en su virulencia, como por su inactivacin total.

TIPOS DE VACUNAS La gran mayora de las vacunas veterinarias actualmente en uso, frente a un gran nmero de enfermedades bacterianas y vricas, todava pertenecen a las denominadas vacunas convencionales. Desde un punto de vista tecnolgico, se podran clasificar los diferentes tipos de vacunas actuales, en dos grandes grupos (ver tabla)

a) Convencionales: Vivas atenuadas Muertas inactivadas b) Nueva generacin: Subunidades Pptidos sintticos Recombinantes De delecin Vacunas de ADN


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VACUNAS ATENUADAS Una vacuna atenuada consiste en utilizar un agente infeccioso (vacunas monovalentes) o varios (vacunas polivalentes) vivo/s y homlogo/s al que produce la enfermedad, pero cuya virulencia haya sido atenuada, de manera que, siendo inocuo, induzca inmunidad duradera frente al agente homlogo virulento. El sistema de atenuacin ms utilizado en la actualidad se basa en realizar un gran nmero de pases o replicaciones del virus o bacteria virulento en lneas celulares (virus) o medios de cultivo (bacterias), de tal manera que los microorganismos pierdan virulencia, pero sigan teniendo la capacidad de replicarse o multiplicarse lo suficiente para que el sistema inmune pueda procesarlo. Otros sistemas son por adaptacin a un hospedador alternativo, o adaptacin a crecimiento en temperaturas subptimas. El principal problema de este tipo de vacunas es que la atenuacin no sea estable y pueda revertir a las formas virulentas. Otro aspecto crtico de estas vacunas es que, al estar formada por microorganismos vivos, necesitan mantenerse en cadena de fro permanentemente para evitar que el microorganismo muera.

VACUNAS MUERTAS O INACTIVADAS Las vacunas muertas o inactivadas estn formadas por el o los microorganismos completos pero inactivado por algn mtodo fsico o qumico. Estas vacunas, presentan como principales ventajas, frente a las vacunas atenuadas, su estabilidad y seguridad, as como su conservacin. Sin embargo, suelen inducir una respuesta inmunitaria menor que las vacunas atenuadas, fundamentalmente ligada a linfocitos CD 4+, con produccin de anticuerpos.

VACUNAS ATENUADAS VACUNAS INACTIVADAS ESTIMULACIN CD4+ Y CD8+ FUNDAMENTALMENTE CD4+ CITOQUINAS (INTERFERN) MENOS CITOQUINAS MENOR ANTGENO MAYOR ANTGENO MENOR ESTABILIDAD ALMACENAMIENTO MAYOR ESTABILIDAD ALMACENAMIENTO MENOS SEGURAS MS SEGURAS ADYUVANTES NO CRTICOS ADYUVANTES SON CRTICOS

AUTOVACUNAS

Las autovacunas son vacunas hechas a partir de uno o varios microorganismos obtenidos de uno o varios animales de una misma explotacin. Las autovacunas estn indicadas cuando los microorganismos detectados en una explotacin determinada presentan diferencias antignicas con los presentes en las vacunas comerciales.



NUEVAS ESTRATEGIAS EN LA ELABORACIN DE VACUNAS La estrategia para la obtencin de vacunas de nueva generacin se basa en el empleo de tcnicas de ingeniera gentica. Se pueden seleccionar los genes correspondientes, clonarlos y expresarlos en diferentes vectores, o bien eliminarlos mediante una delecin selectiva. As, hay dos posibles acciones: - La identificacin de la protena o protenas de un agente infeccioso capaces

de inducir una respuesta inmune protectiva de forma semejante a la que inducira el agente infeccioso completo. Este antgeno o antgenos se seleccionan para elaborar la vacuna.

- La identificacin de aquellas protenas que no tienen inters inmunolgico ni replicativo, o que pudieran estar relacionadas con la virulencia y que, por tanto, hay que eliminar del producto vacunal.

Otra caracterstica importante es la posibilidad de incorporar, adems de las protenas de inters inmunolgico, otras secuencias de otros antgenos que puedan aumentar la estimulacin de los linfocitos B y linfocitos T, e incluso inducir la liberacin de citoquinas. De esta manera se podra mejorar la presentacin de los antgenos al sistema inmune. En funcin de las diferentes metodologas utilizadas (clonacin, delecin gnica) o al tipo de producto obtenido (protenas inactivas, vacunas atenuadas-delecionadas, recombinantes) se pueden clasificar las vacunas de nueva generacin, en los siguientes grupos:

Vacunas de subunidades

Protena sinttica Delecin

Recombinantes

Protenas inactivadas

Vacunas vivas delecionadas

Vacunas vivas recombinadas genticamente

Vacunas de ADN

ATCGATGGG

X



VACUNAS DE PROTENAS INACTIVADAS Las tcnicas moleculares ms utilizadas para la obtencin de grandes cantidades de protenas antignicas para la produccin de vacunas de protenas inactivadas en la actualidad son:

La tcnica de ADN recombinante: Vacuna de subunidades La produccin de pptidos sintticos: Vacunas sintticas

Tcnica de ADN recombinante: Se basa en la produccin de una protena o protenas de un agente infeccioso sin necesidad del propio microorganismo, mediante tcnicas de ingeniera gentica que fragmentan el ADN correspondiente, y lo expresan en diferentes vectores de expresin in vitro. As, se producen grandes cantidades de una nica protena (subunidad) o de varias protenas de un agente infeccioso, que pueden ser utilizadas como vacuna de subunidades. Produccin de pptidos sintticos: Cuando se logra identificar los epitopos de inters inmunolgico de la protena, se puede reproducir su secuencia mediante la sntesis qumica y realizar un pptido de sntesis idntico al del virus, lo que se denomina una vacuna sinttica.

VACUNAS DE DELECIN Gracias al desarrollo de la biologa molecular se ha podido avanzar en el conocimiento de los diferentes genes que componen los microorganismos y las protenas que codifican. De esta manera se ha podido modificar la estructura genmica de algunos microorganismos, como el virus de la enfermedad de Aujeszky o el de la rinotraquetis infecciosa bovina, eliminando genes que codifican protenas ligadas a la virulencia, consiguiendo cepas atenuadas de manera estable y segura. Tambin se pueden eliminar otras protenas, marcando a las cepas vacunales, lo cual permite diferenciar las cepas vacunales de las cepas de campo, por lo que se puede diferenciar entre los animales vacunados y los animales infectados.

VACUNAS DE RECOMBINANTES VIVOS Las vacunas recombinantes vivas estn basadas en la utilizacin de un microorganismo (virus o bacteria) que actuara como vector para expresar genes de otro microorganismo diferente. De esta forma, este nuevo microorganismo recombinante puede utilizarse como vacuna frente a ambos El microorganismo que se ha utilizado ms frecuentemente como vector de expresin ha sido el virus de la vacuna ("vaccinia"), ya que dispone de genoma amplio y bien estudiado lo que permite insertar genes extraos sin alterar su maquinaria replicativa. As, se ha producido por ejemplo un recombinante frente al virus de la rabia, insertando en el genoma del virus "vaccinia" el gen de la protena G del virus rbico.



VACUNAS DE ADN En la actualidad se est desarrollando un tipo de vacunas basadas en la utilizacin directa de una fraccin de ADN purificado que contenga el gen de la protena capaz de inducir una respuesta inmune protectiva. Esta fraccin de ADN se inserta en un plsmido, que hace de vector. Las clulas animales captan estos plsmidos, y los incorporan en el ncleo celular mediante procesos todava no bien entendidos, permitiendo la expresin del gen forneo y la produccin de la correspondiente protena. Esta protena se expresa en la superficie de la clula o es liberada al medio, por lo que el sistema inmune la puede reconocer en su forma nativa, de la misma manera que durante una infeccin natural con el agente completo, induciendo por tanto una excelente respuesta inmune.

PREGUNTAS

1. Seala las principales diferencias de la respuesta inmune frente a una vacuna viva y una vacuna inactivada. 2. Cules son las estrategias para la elaboracin de las vacunas de nueva generacin? 2. Cul es el problema de diferenciacin entre animales vacunados y enfermos?

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