VACUNASVACUNASVACUNASVACUNASVACUNASVACUNASVACUNASVACUNAS

Papel central: preparar al sistema inmune, a fin de que su respuesta resulte vasta y oportuna cuando el individuo sea invadido por el agente patógeno correspondiente o afectado por sus respectivas toxinas

VACUNASVACUNAS

• Es segura

• Desencadena una vasta respuesta con dosis mínimas del Ag

• Es estable

• No requiere refrigeración para su almacenamiento o traslado

• Su administración es sencilla

• Es económica

• Presenta efectos adversos nulos

• Es polivalente

VACUNA IDEALVACUNA IDEAL

Propiedades de una vacuna exitosaPropiedades de una vacuna exitosa

Carecer de patogenicidadSeguridad

Implementación de campañas de vacunaciónBajo costo

Permanecer estable bajo condiciones climáticas extremas

Estabilidad

El antígeno debe ser fácil de cultivar en grandes volúmenes

Disponibilidad

Inducir altos niveles de inmunidad con una duración adecuada

Eficacia

CaracterCaracteríística que agregastica que agregaFactorFactor

• Se pueden clasificar con base en las características de los inmunógenos que las conforman

• Existen las constituidas por microorganismos inactivados o atenuados, por subunidades y las fabricadas mediante ingeniería genética (“vacunas de la tercera generación”)

• La obtención y preparación del Ag debe involucrar procedimientos sencillos (cultivos de laboratorio, síntesis química o biología molecular)

• El Ag debe funcionar como buen inmunógeno e inducir una respuesta inmune de memoria, dependiente de linfocitos T

VACUNASVACUNAS

•• Se utiliza al microorganismo completoSe utiliza al microorganismo completo

•• El proceso de El proceso de inactivaciinactivacióónn se realiza vse realiza víía a tratamientos ftratamientos fíísicos o qusicos o quíímicos que no alteran la micos que no alteran la inmunogenicidadinmunogenicidad de las determinantes antigde las determinantes antigéénicas nicas correspondientescorrespondientes

•• Su eficacia es limitada, ya que Su eficacia es limitada, ya que la inmunidad generada sla inmunidad generada sóólo es lo es humoral, y resulta menos humoral, y resulta menos intensa y duraderaintensa y duradera

•• Se requieren grandes cantidades del Se requieren grandes cantidades del AgAg, lo que , lo que impacta negativamente en el aspecto econimpacta negativamente en el aspecto econóómicomico

•• Pueden ocasionar efectos adversos relacionados Pueden ocasionar efectos adversos relacionados con con endotoxinasendotoxinas de las bacterias de las bacterias GramGram negativas negativas

Vacunas Vacunas de de µµo o inactivadosinactivados

• Inducen inmunidad imitando la infección

• El µo se reproduce naturalmente, presentando sus Ags

• Propician una vasta respuesta inmune humoral y celular, sin que ocurra la enfermedad

• Implican un riesgo potencial de que la mutación se revierta y se reduzca su seguridad

•• Se consideran muy efectivas, debido a que Se consideran muy efectivas, debido a que desencadenan una inmunidad intensa y desencadenan una inmunidad intensa y duradera, tanto humoral como celularduradera, tanto humoral como celular

•• Pueden ser polivalentesPueden ser polivalentes

Vacunas constituidas por Vacunas constituidas por µµo o vivos atenuadosvivos atenuados

•• Influyen los costos de almacenamiento y Influyen los costos de almacenamiento y conservaciconservacióón, ya que las vacunas se deben n, ya que las vacunas se deben mantener a 4mantener a 4°°CC para evitar que pierdan para evitar que pierdan viabilidad y eficaciaviabilidad y eficacia

•• Involucran la posibilidad de que, durante Involucran la posibilidad de que, durante la atenuacila atenuacióón, el n, el µµo o afecte al personal afecte al personal del laboratorio o de que el producto en del laboratorio o de que el producto en elaboracielaboracióón se contamine con agentes n se contamine con agentes viralesvirales

•• Las dificultades asociadas a la atenuaciLas dificultades asociadas a la atenuacióón n dejardejaráán de representar un problema con la n de representar un problema con la deteccideteccióón de los genes que codifican para n de los genes que codifican para factores de virulenciafactores de virulencia

Vacunas constituidas por Vacunas constituidas por µµo o vivos atenuadosvivos atenuados

•• Sustento:Sustento:

�� No hay desviaciNo hay desviacióón de la respuesta n de la respuesta inmuneinmune

�� ParParáásitos, virus y bacterias suelen sitos, virus y bacterias suelen presentar varias sustancias de presentar varias sustancias de superficie que no participan en la superficie que no participan en la respuesta inmunerespuesta inmune

•• Se les denomina asSe les denomina asíí por estar por estar conformadas con una parte definida conformadas con una parte definida de los microorganismos o de las de los microorganismos o de las sustancias excretadas por ellossustancias excretadas por ellos

•• Incluyen polisacIncluyen polisacááridos, proteridos, proteíínas o nas o ppééptidosptidos, los cuales frecuentemente , los cuales frecuentemente se elaboran mediante la tecnologse elaboran mediante la tecnologíía a del ADN del ADN recombinanterecombinante o por so por sííntesis ntesis ququíímica mica

Vacunas Vacunas de de subunidadessubunidades

•• Su desventaja reside en la posible carencia de Su desventaja reside en la posible carencia de complejidad estructural, la cual se traduce en complejidad estructural, la cual se traduce en menor menor inmunogenicidadinmunogenicidad

•• La cLa cáápsula bacteriana es uno de los factores de psula bacteriana es uno de los factores de virulencia mvirulencia máás importantes, pero ss importantes, pero sóólo estlo estáácompuesta por monosaccompuesta por monosacááridosridos

Vacunas Vacunas de de subunidadessubunidades

•• La baja La baja inmunogenicidadinmunogenicidad de los polisacde los polisacááridos se ha ridos se ha superado unisuperado uniééndolos a protendolos a proteíínas transportadoras: nas transportadoras: ““vacunas conjugadasvacunas conjugadas””, que promueven una inmunidad , que promueven una inmunidad celular con linfocitos T de memoria, ascelular con linfocitos T de memoria, asíí como una como una respuesta humoral vasta y persistenterespuesta humoral vasta y persistente

•• Las dirigidas contra Las dirigidas contra H. H. influenzaeinfluenzae tipo b (tipo b (HibHib), 5 ), 5 serotiposserotipos de meningococos y mde meningococos y máás de 90 s de 90 serotiposserotipos de de S. S. pneumoniaepneumoniae, han resultado exitosas; empero, son , han resultado exitosas; empero, son ssóólo parcialmente efectivas en nilo parcialmente efectivas en niñños os < 2< 2 aaññosos

Vacunas Vacunas de de subunidadessubunidades

•• Destacan los Destacan los toxoidestoxoides antitetantitetáánico y antidiftnico y antidiftéérico, cuya rico, cuya aplicaciaplicacióón origina anticuerpos que neutralizan a las n origina anticuerpos que neutralizan a las exotoxinasexotoxinas respectivas, mediante el bloqueo y/o respectivas, mediante el bloqueo y/o modificacimodificacióón de sus sitios activosn de sus sitios activos

•• La fracciLa fraccióón B del n B del colercoleráágenogeno no es no es ttóóxica y se produce por ingenierxica y se produce por ingenieríía a gengenéética para aplicarla como tica para aplicarla como parte de una nueva vacunaparte de una nueva vacuna

•• El El AgAg protector es una parte de protector es una parte de la toxina del la toxina del áántrax y su ntrax y su administraciadministracióón confiere n confiere protecprotec--cicióónn contra el padecimiento contra el padecimiento

Vacunas Vacunas con toxinas con toxinas inactivadas (inactivadas (toxoidestoxoides) )

VACUNASVACUNASantianti--neumococoneumococo

Vacuna Vacuna PolisacPolisacááridarida 2323--valentevalente (23PS(23PS))•• Para uso en mayores 2 aPara uso en mayores 2 añños de edad os de edad •• ClClíínicamente efectiva para prevenir la EN en adultos mayores nicamente efectiva para prevenir la EN en adultos mayores •• Adecuada relaciAdecuada relacióón coston costo--efectividadefectividad•• Disminuye las tasas de hospitalizaciDisminuye las tasas de hospitalizacióón por neumonn por neumoníía y la a y la

mortalidadmortalidad

VacunaVacuna heptavalenteheptavalente conjugadaconjugada PNCRM7PNCRM7•• SerotiposSerotipos incluincluíídosdos: 4, 6, 9, 14, 18, 19 y 23: 4, 6, 9, 14, 18, 19 y 23•• ÚÚnicanica vacunavacuna antianti--neumocneumocóóccicaccica conjugadaconjugada aprobadaaprobada•• Segura y Segura y efectivaefectiva en en lactanteslactantes y y niniññosos•• Altamente efectiva en niAltamente efectiva en niñños menores de 2 aos menores de 2 añños de edad os de edad •• Es costoEs costo--efectivaefectiva

VacunasVacunas

• Estudios realizados en modelos animales han demostrado ampliamente su eficacia aunque, por razones aún desconocidas, esos promisorios resultados no se han podido reproducir en humanos

• Se intenta superar esas limitaciones, vía:� La optimización de los sistemas de

liberación

� La variación de las vías de administración

� La potenciación de la expresión del Ag implicado

� El establecimiento de mejores esquemas de inmunización

� El empleo de adyuvantes apropiados

Vacunas de DNA Vacunas de DNA GeneralidadesGeneralidades

Cuando el producto es inoculado

se pretende que:

• Ocurra la transfección hacia

diferentes células del hos-

pedero

• El DNA exógeno alcance el

núcleo “blanco”, en donde

tendría lugar la transcripción

correspondiente bajo la

influencia de la RNA pol II y

de otras diversas proteínas

Vacunas de DNAVacunas de DNA

•• PresentaciPresentacióón del n del AgAg a linfocitos T por las a linfocitos T por las APCsAPCs:: DCsDCs, , MMøø y linfocitos B y linfocitos B transfectadostransfectados directamente producen directamente producen el el AgAg, lo procesan y presentan a linfocitos T, v, lo procesan y presentan a linfocitos T, víía el a el MHCMHC--I o MHCI o MHC--II II

•• PresentaciPresentacióón cruzada:n cruzada: las las ccéélsls somsomááticas ticas transfectadastransfectadas((miocitosmiocitos, , queratinocitosqueratinocitos y y ccéélsls epiteliales) sintetizan epiteliales) sintetizan AgAgy secretan una parte de y secretan una parte de éél; l; ééste es ste es endocitadoendocitado por por APCsAPCspara dar origen a la respuesta inmunepara dar origen a la respuesta inmune

•• Reconocimiento del Reconocimiento del AgAg por por CTLsCTLs:: ccéélsls somsomááticas ticas transfectadastransfectadas producen el producen el AgAg, lo procesan y presentan , lo procesan y presentan vvíía su MHCa su MHC--I a linfocitos T CD8+. Dichas I a linfocitos T CD8+. Dichas ccéélsls somsomááticas ticas se se lisanlisan y liberan al y liberan al AgAg restante, para su secuencial restante, para su secuencial captacicaptacióón por las n por las APCsAPCs

Vacunas de DNA Vacunas de DNA Su manejo dentro del hospederoSu manejo dentro del hospedero

Vacunas de DNA Vacunas de DNA Manejo dentro del hospederoManejo dentro del hospedero

Vacunas de DNA Vacunas de DNA Manejo del Manejo del inmuninmunóógenogeno en el hospederoen el hospedero

Un plásmido suele constituir el vehículo transportador del gen que codifica para la proteína inmunogénica; proviene de alguna bacteria inocua (E. coli), o bien, es producto de técnicas de ingeniería genética

En este último caso se busca que funja como sistema multivalente contra uno o varios patógenos, aunque sólo los menores de 15 kilobases se asocian a elevados índices de transformación bacteriana y a tasas convenientes de transfección en las células “blanco” de los individuos vacunados

Vacunas de DNA Vacunas de DNA Componente principalComponente principal

a) Para su replicación en bacterias

• El origen bacteriano de replicación. Útil para que el plásmido se pueda replicar en bacterias, destacando el ColE1 –frecuenteen plásmidos pUC de E. coli–, ya que genera numerosas copias y altos rendimientos del plásmido purificado

b) Para la identificación de célsbacterianas clonadas

• Marcadores de selección. Suelen ser genes de resistencia a antibióticos, los cuales facilitan la selección de las colonias bacterianas que contienen al plásmido

Vacunas de DNAVacunas de DNACComponentes del omponentes del plpláásmidosmido

• El promotor eucariótico. Es el sitio de unión para la RNA pol II. De él depende que inicie la transcripción en células de mamíferos. Los más usados son virales: el del HCMV origina altos niveles de expresión génica

• Secuencias de DNA que codifican para el Ag de interés. Indispensables para prevenir padecimientos. Se insertan en el “sitio de clonación”, corriente arriba del promotor

• Secuencias finalizadoras de la transcripción..Garantizan que el Garantizan que el mRNAmRNA sea terminado sea terminado apropiadamente; destacan las poli A apropiadamente; destacan las poli A derivadas del virus SV40derivadas del virus SV40

• Secuencias inmunoestimulatorias.. Son Son dinucledinucleóótidostidos no no metiladosmetilados: motivos : motivos CpGCpG (citosina(citosina--fosfatofosfato--guanina), los guanina), los cuales estcuales estáán flanqueados por dos purinas en la posicin flanqueados por dos purinas en la posicióón 5n 5’’y dos pirimidinas en la posiciy dos pirimidinas en la posicióón 3n 3’’

Vacunas de DNAVacunas de DNACComponentes del omponentes del plpláásmidosmido

Vacunas de DNAVacunas de DNAPlPláásmidossmidos

Vector Vector Vacuna de ADNVacuna de ADN

PromotorHCMV

Intrón

Ag a producirseSeñal de

Terminación SV40

MotivosCpG

Ori

Resistencia a Antibióticos

(Ampic)

Vacunas de DNAVacunas de DNAComponentes del Componentes del plpláásmidosmido: : CpGCpG

Toll-like rec, en:

• DCs

• Mø

• Linfocitos B

• NK

CpG

Obtención del gen de interés

BamHI (G GATCC) BamHI

Gen de interés

Gen de interés

Obtención del gen de interés Ejemplos de enzimas de restricción

CCC↓GGGSerratia marcescensSmaI

GTT↓AACHaemophilus parainfluenzaeHpaI

G↓ANTCHaemophilus influenzaeHin fI

A↓AGCTTHaemophilus influenzaeHindIII

GG↓CCHaemophilus aegyptiusHaeII

GAT↓ATCEscherichia coliEcoRV

G↓AATTCEscherichia coliEcoRI

G↓GATCCBacillus amyloliquefaciensBamHI

Sitio reconocimientoMicroorganismoEnzima

Clonación del vector

BamHI

ligasas

ligasas

ligasas

BamHI

48 h después

Plásmidos y proteínas recombinantes

•• IntradIntradéérmica (rmica (i.di.d.).)

•• Intramuscular (Intramuscular (i.mi.m.).)

•• Intravenosa (Intravenosa (i.vi.v.).)

•• IntranasalIntranasal ((i.ni.n.).)

•• OralOral

•• VaginalVaginal

Vacunas de ADNVacunas de ADNPrincipales vPrincipales víías de administracias de administracióónn

Vacunas de DNA Vacunas de DNA Manejo por el hospederoManejo por el hospedero

Vacunas de DNA Vacunas de DNA Manejo por el hospederoManejo por el hospedero

•• Virus: HIV, herpes Virus: HIV, herpes simplexsimplex, herpes bovino, HCMV, , herpes bovino, HCMV, éébolabola, hepatitis B, hepatitis C, influenza (, hepatitis B, hepatitis C, influenza (fluflu), ), sarampisarampióón, rabia y n, rabia y rotavirusrotavirus

•• Bacterias:Bacterias: MycoplasmaMycoplasma pulmonispulmonis, , MycobacteriumMycobacteriumtuberculosis, tuberculosis, HelicobacterHelicobacter pyloripylori, , BacillusBacillusanthracisanthracis, ECET, , ECET, SalmonellaSalmonella spsp, , RickettsiaRickettsia, , YersiniaYersinia enterocolyticaenterocolytica y y ListeriaListeria monocytogenesmonocytogenes

•• ParParáásitossitos::LeishmaniaLeishmania major, major, PlasmodiumPlasmodium yoeliiyoelii, , PlasmodiumPlasmodium falciparumfalciparum, , SchistosomaSchistosoma japonicumjaponicumy y EntamoebaEntamoeba histolyticahistolytica

•• Otros: toxina tetOtros: toxina tetáánica, alergias y cnica, alergias y cáánceresnceres

Vacunas de DNAVacunas de DNAProbables aplicaciones futurasProbables aplicaciones futuras

•• No se insertan en el genoma del hospedero, ya No se insertan en el genoma del hospedero, ya

que de lo contrario podrque de lo contrario podríían activar oncogenes o an activar oncogenes o

inactivar genes supresores de tumores inactivar genes supresores de tumores

––sese estima que dicha inserciestima que dicha insercióón ocurre sn ocurre sóólo una lo una

vez por cada millvez por cada millóón de cn de céélulas lulas transfectadastransfectadas––

•• No originan defectos genNo originan defectos genééticos heredables, por ticos heredables, por

integrarse a las cintegrarse a las céélulas germinaleslulas germinales

•• No desencadenan la producciNo desencadenan la produccióón de n de AcsAcs antianti--ADN ADN

responsables de provocar o acelerar el desarrollo responsables de provocar o acelerar el desarrollo

de enfermedades de enfermedades autoinmunesautoinmunes

Vacunas de DNAVacunas de DNAEs indispensable comprobar que:Es indispensable comprobar que:

El principal competidor de las vacunas tambiEl principal competidor de las vacunas tambiéén n reside en la propia industria farmacreside en la propia industria farmacééutica: los utica: los antibiantibióóticos, cuya comercializaciticos, cuya comercializacióón representa para n representa para las empresas productoras una opcilas empresas productoras una opcióón mn máás s interesante desde el punto de vista econinteresante desde el punto de vista econóómico, a mico, a pesar del serio riesgo para la salud ppesar del serio riesgo para la salud púública que blica que significa la propagacisignifica la propagacióón de la n de la multirresistenciamultirresistenciabacteriana bacteriana

Vacunas de ADNVacunas de ADNObstObstááculo a vencerculo a vencer