Tolleranza Immunologica

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1 Tolleranza Immunologica Il nostro Sistema Immunitario possiede la capacitàdi reagire selettivamente SOLO nei confronti di antigeni estranei. In condizioni normali, non si scatena nessun tipo di risposta immunitaria nei confronti di molecole self. Questa capacità, detta anche tolleranza, èderivata da un processo di Selezione dei linfociti durante il loro sviluppo.

2 Sviluppo e Selezione delle Cellule B Durante la loro formazione, i Linfociti B sviluppano un repertorio di recettori con differenti specificità antigeniche. Di questo repertorio fanno parte anche quelle immunoglobuline che si legano ai normali costituenti del nostro organismo. Potenzialmente, il legame tra un anticorpo di superficie delle Cellule B ed uno specifico autoantigeneavvierebbe una risposta immunitaria nei confronti del nostro stesso organismo. Allo scopo di prevenire tali risposte, le cellule B autoreattive vengono eliminate o inattivate.

3 Sviluppo e Selezione delle Cellule B Cellula B immatura Midollo Osseo = IgM = IgD Cellula B matura Circolo e Organi Linfoidi

4 Sviluppo e Selezione delle Cellule B Quando una cellule B immatura reagisce con una molecola self (auto antigene) prima del suo differenziamento, questa verrà indotta al suicidio per apoptosi. La cellula apoptotica verràpoi rimossa dai macrofagi mediante ingestione. L eliminazione delle Cellule B immature dotate di specificitàper gli autoantigeni di superficie è detta: Delezione Clonale

5 Sviluppo e Selezione delle Cellule B DELEZIONE CLONALE

6 Sviluppo e Selezione delle Cellule B DELEZIONE CLONALE Quando una cellula B che esprime solo IgM (immatura) incontra il suo antigene (a prescindere dal fatto che sia selfo non-self) questa va incontro ad apoptosi. Questo significa che una cellula B immatura in circolo potràincontrare il proprio antigene non-selfe, anzichéprovocare una risposta immunitaria, morire per apoptosi. Quando una cellula B che esprime IgM e IgD (matura) incontra il suo antigene (self o non-self) si scatena la risposta immunitaria. Questo significa che se una cellula B autoreattiva riesce ad eludere la delezione clonale, questa potràmaturare, andare in circolo e, incontrando il proprio antigene self,provocare una risposta autoimmune

7 Sviluppo e Selezione delle Cellule B DELEZIONE CLONALE Esiste una categoria di autoantigeni solubili che sono presenti ad elevate concentrazioni nel sangue e nella milza Quando l IgM su una cellula B immatura si lega ad un autoantigene solubile, questa viene inattivata ma non muore. Questo fenomeno è detto ANERGIA La cellula B anergica matureràe andràin circolo, ma esprimeràprincipalmente IgD, trattenendo la maggior parte delle IgM all interno. Il legame di un antigene con le IgD non è sufficiente da solo a scatenare una risposta immunitaria.

8 Sviluppo e Selezione delle Cellule T Durante la loro formazione, i Linfociti T sviluppano un repertorio di recettori con differenti specificità antigeniche. Di questo repertorio solo l 1% circa delle cellule verrà scelto per proseguire il differenziamento in linfocita maturo. Tutti i linfociti immaturi subiranno un processo di selezione a diversi stadi: Selezione delle cellule reattive per gli MHC di Classe I e II Selezione delle cellule che esprimono CD4 e CD8 Selezione delle cellule reattive con antigeni non-self

9 Sviluppo e Selezione delle Cellule T I precursori delle Cellule T migrano dal midollo osseo nel Timo per effettuare la maturazione. In seguito, le Cellule T mature escono dal Timo e vanno ad insediarsi negli organi linfoidi secondari.

10 Sviluppo e Selezione delle Cellule T

11 Sviluppo e Selezione delle Cellule T Durante il processo maturativo, i linfociti immaturi (timociti) passeranno in maniera graduale attraverso la zona corticale e midollare del timo dove verranno esposti a molecole MHC di Classe I e II leganti degli antigeni self. Qui subiranno una selezione positiva e negativa che porteràal differenziamento di cellule T mature.

12 Sviluppo e Selezione delle Cellule T Selezione positiva dei linfociti reattivi con le MHC Il repertorio primario dei TCR ha una forte tendenza ad interagire con le molecole MHC. Data la grande variabilitàall interno di questo repertorio, esisteranno TCR in grado di reagire con tutte le centinaia di isoforme di MHC di Classe I e II della specie umana. Tuttavia, solo una piccola popolazione di timociti (1-2% del totale) possiede i TCR in grado di reagire con le isoforme MHC di Classe I e II espresse dall individuo. I timociti subiranno una selezione positivache consentiràsolo a questa popolazione di maturare ulteriormente. Le altre cellule (la maggior parte) moriranno per apoptosi nella corteccia timica.

13 Sviluppo e Selezione delle Cellule T Selezione positiva dei linfociti reattivi con le MHC Il processo di selezione positiva avviene nella corteccia del timo Èmediato da MHC presenti sulla superficie delle cellule epiteliali della corteccia Le MHC presentano degli antigeni selfderivati dalla normale disgregazione delle proteine del proprio corpo MHC Antigene self Cellula epitaliale timica

14 Sviluppo e Selezione delle Cellule T Selezione positiva dei linfociti reattivi con le MHC Le cellule epiteliali corticali formano una rete che avvolge e viene in contatto con i timociti I timociti giàesprimono entrambi i recettori CD4 e CD8 (doppio-positivi) L epitelio corticale esprime sia MHC di Classe I che MHC di Classe II

15 Sviluppo e Selezione delle Cellule T Selezione positiva dei linfociti reattivi con le MHC CD4 Cellula epitaliale timica TCR Timocita doppio-positivo TCR CD8

16 Sviluppo e Selezione delle Cellule T Selezione positiva dei linfociti reattivi con le MHC Se un complesso antigene-mhc si lega entro 3-4 giorni al timocita che esprime un recettore funzionale, allora viene liberato un segnale positivo e quel timocita può proseguire la propria maturazione. Nel caso in cui il timocita non sia in grado, entro 3-4 giorni, di legarsi al complesso antigene-mhc, questo andrà incontro ad apoptosi.

17 Sviluppo e Selezione delle Cellule T Selezione positiva dei linfociti che esprimono CD4 e CD8 Il processo di selezione positiva non solo seleziona un repertorio di cellule capaci di interagire con le MHC proprie di un individuo, ma èbasilare nel determinare se la cellula T doppio-positiva diventeràun linfocita T CD4 + o CD8 + I meccanismi attraverso i quali avviene questa selezione sono ancora sconosciuti

18 Sviluppo e Selezione delle Cellule T Selezione positiva dei linfociti che esprimono CD4 e CD8 In generale, se una cellula si lega per prima ad un MHC di Classe I ed avviene il legame con il co-recettore CD8, questa, una volta matura, saràun linfocita T CD8 + ed esprimerà unicamente il co-recettore CD8 Al contrario, se si lega per prima ad un MHC di Classe II ed avviene il legame con il co-recettore CD4, questa, una volta matura, saràun linfocita T CD4 + ed esprimeràunicamente il co-recettore CD4

19 Sviluppo e Selezione delle Cellule T Selezione positiva dei linfociti che esprimono CD4 e CD8

20 Sviluppo e Selezione delle Cellule T Il riarrangiamento genico durante la selezione positiva Durante il processo di selezione e differenziamento nel timo, i riarrangiamenti del locus della catena αdel TCR continuano per tutto il periodo dei 3-4 giorni della selezione positiva. Una volta che una cellula èstata selezionata positivamente, il riarrangiamento si arresta. A causa dei continui riarrangiamenti, può capitare che alcune cellule doppio-positive esprimano due tipi di catena α quindi due tipi di TCR

21 Sviluppo e Selezione delle Cellule T Il riarrangiamento genico durante la selezione positiva Tali cellule possono essere selezionate positivamente attraverso l impiego di uno dei loro recettori. Èmolto raro l evento in cui entrambe i recettori vengono legati e quindi selezionati positivamente. Di conseguenza, nella grande maggioranza delle cellule T che esprimono due diversi TCR uno dei due sarà verosimilmente non-reattivo (in quanto molto probabilmente non sarà in grado di riconoscere le MHC) In generale possiamo asserire che le cellule T possiedo un solo recettore in grado di esplicare le proprie funzioni.

22 Sviluppo e Selezione delle Cellule T Selezione negativa dei linfociti T specifici per gli antigeni-self Cosìcome nel caso delle cellule B, nel quale le cellule reattive nei confronti di antigeni self vengono eliminate dal repertorio attraverso la delezione clonale, anche nel caso delle cellule T avviene la cosiddetta selezione negativa, mediante un meccanismo simile.

23 Sviluppo e Selezione delle Cellule T Selezione negativa dei linfociti T specifici per gli antigeni-self La selezione negativa serve per eliminare quelle Cellule T i cui TCR si legano troppo strettamente ai complessi formati da antigeni self e proteine MHC presentati dalle cellule del timo. Mentre la selezione positiva èmediata esclusivamente da cellule epiteliali della corteccia timica, la selezione negativa può essere mediata da diversi tipi cellulari presenti nella zona midollare. Le piùimportanti sono le cellule dendritiche e i macrofagi, entrambi originati nel midollo osseo.

24 Sviluppo e Selezione delle Cellule T Selezione negativa dei linfociti T specifici per gli antigeni-self

25 Sviluppo e Selezione delle Cellule T Selezione negativa dei linfociti T specifici per gli antigeni-self I Timociti midollari sono stati giàselezionati positivamente ed esprimono, perciò o il CD4 o il CD8. Quando un timocita midollare si lega con elevata affinitàad un complesso antigene-self:mhc, questo verràucciso mediante apoptosi.

26 Sviluppo e Selezione delle Cellule T Selezione negativa dei linfociti T specifici per gli antigeni-self I Timociti arrivano alla zona Midollare del timo dove vengono esposti a cellule dendritiche e Macrofagi che presentano loro degli antigeni SELF I Timociti che non reagiscono con gli antigeni SELF terminano il processo di maturazione I Timociti che reagiscono con gli antigeni SELF andranno incontro a morte per apoptosi

27 Sviluppo e Selezione delle Cellule T Selezione negativa dei linfociti T specifici per gli antigeni-self La selezione negativa non èin grado di eliminare le cellule T i cui recettori sono specifici per antigeni selfdiversi da quelli presenti nel timo. Queste cellule lasciano il timo e penetrano nella circolazione periferica. Attraverso un meccanismo simile a quello che avviene per le cellule B, questi linfociti maturi vengono resi immediatamente anergici e pertanto innocui

28 Sviluppo e Selezione delle Cellule T Solo una piccola frazione di cellule T sopravvive al percorso ad ostacoli della selezione positiva e negativa. Una volta terminata questa fase, i linfociti selezionati lasciano il timo, entrano nel circolo ematico, passano attraverso i tessuti del corpo, il circolo linfatico e i tessuti linfoidi secondari e cosìvia. Le cellule T mature hanno una vita media maggiore rispetto ai linfociti B. In assenza di stimolo antigenico possono ricircolare attraverso il corpo per diversi anni.

29 Sviluppo e Selezione delle Cellule T I tessuti linfoidi secondari costituiscono dei siti specializzati nei quali le cellule T naïvevengono attivate dagli specifici antigeni. L incontro con l antigene stimola le fasi finali di differenziamento in cellule effettrici (citotossiche o helper) alcune delle quali rimangono nei tessuti linfoidi, altre migrano nei siti di infezione.

30 Sviluppo e Selezione delle Cellule T In un individuo sano le cellule T CD4 + sono circa il doppio rispetto ai linfociti T CD8 +. Il virus dell HIV ha come target i linfociti T CD4 + e utilizza proprio il co-recettore CD4 come proprio recettore per l attacco. Nei pazienti affetti da AIDS il numero di cellule CD4 + si riduce, e questo parametro viene utilizzato per misurare la progressione della malattia, o valutare l efficacia della terapia.

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32 La Prevenzione delle Malattie Mediante IMMUNIZZAZIONE Per immunizzazione si intende l induzione (naturale o artificiale) di una protezione immunitaria nei confronti di uno specifico patogeno. Gli animali e gli uomini possono acquisire immunitànei confronti di una malattia in diversi modi Immunità naturale attiva Immunità artificiale attiva Immunità artificiale passiva Immunità naturale passiva

33 La Prevenzione delle Malattie Mediante IMMUNIZZAZIONE Immunità naturale attiva Un individuo sviluppa immunità a seguito di un infezione La risposta immunitaria èla naturale conseguenza dell infezione

34 La Prevenzione delle Malattie Mediante IMMUNIZZAZIONE Immunità artificiale attiva Per indurre la formazione di anticorpi, un individuo può essere esposto ad un antigene Èattiva in quanto èil sistema immunitario dell individuo che reagisce allo stimolo producendo anticorpi

35 La Prevenzione delle Malattie Mediante IMMUNIZZAZIONE Immunità artificiale passiva L individuo viene sottoposto ad iniezioni di un antisiero derivato da un soggetto sia stato precedentemente esposto ad un determinato patogeno Èpassiva in quanto colui che riceve gli anticorpi no ha un ruolo attivo nel processo di produzione degli stessi.

36 La Prevenzione delle Malattie Mediante IMMUNIZZAZIONE Immunità naturale passiva Per diversi mesi dopo la nascita i neonati hanno nel loro sangue anticorpi IgG materni, acquisiti attraverso la placenta prima della nascita. Questi costituiscono una protezione temporale nel periodo in cui il sistema immunitario del neonato èancora in via di maturazione.

37 La Prevenzione delle Malattie Mediante Immunizzazione Il Vaccino contro il Vaiolo Prima della messa a punto del vaccino, il 10% della popolazione mondiale umana veniva uccisa o sfigurata dall infezione con il virus del vaiolo. Dal 1979 il virus è completamente eradicato

38 La Prevenzione delle Malattie Mediante Immunizzazione Il Vaccino contro il Vaiolo 11 secolo, medici cinesi ed indiani tentavano di ridurre gli esitidell infezione trattavando la cute di individui sani con pus prelevato da individui malati 18 secolo, medici inglesi, prelevavano le croste delle lesioni vaiolose e le strofinavano sulla cute di individui sani (variolazione). Queste pratiche spesso portavano allo sviluppo della malattia negli individui trattati.

39 La Prevenzione delle Malattie Mediante Immunizzazione Il Vaccino contro il Vaiolo Edward Jenner notò che: i mungitori si ammalavano raramente di vaiolo ma contraevano il vaiolo bovino (meno grave) chi contraeva il vaiolo bovino non si ammalava mai di vaiolo classico. Jennersuppose cheilcontattocon ilvirus cowpox (un poxvirus bovino o vaccino) potesse proteggere dall infezione con il virus umano(smallpox). (1796) Jennerintrodussematerialeprelevatodalesionidel virus vaccinoin un ragazzosano(vaccinazione) chepoi deliberatamenteinfettòcon ilvirus del vaioloumano. Il ragazzo manifestò una infezione localizzata nel sito di infezione. Edward Jenner( )

40 La Prevenzione delle Malattie Mediante Immunizzazione Obiettivi dei Vaccini VERSO IL SINGOLO provocare una risposta immune nei confronti di uno o piùantigeni di un agente patogeno per proteggere il soggetto dalla patologiada esso causata. VERSO LA COLLETTIVITA limitare la diffusione di una patologiae ove possibile eradicarla definitivamente (es. vaiolo)

41 La Prevenzione delle Malattie Mediante Immunizzazione Requisiti di un Vaccino Immunogenicità: deve indurre livelli anticorpali elevati nei confronti degli antigeni in esso contenuti. Efficacia: gli anticorpi indotti devono proteggere il soggetto dalla malattia per cui èsviluppato il vaccino e tale protezione deve essere il più lunga possibile. Sicurezza: alla sua somministrazione deve seguire una percentuale minima di effetti collaterali, che deve essere commisurata con la gravitàdella malattia.

42 La Prevenzione delle Malattie Mediante Immunizzazione 10 Bersagli Storici VAIOLO DIFTERITE TETANO PERTOSSE POLIOMIELITE FEBBRE GIALLA MORBILLO ROSOLIA PAROTITE INFEZIONI INVASIVE HIB ERADICAZIONE RIDOTTA INCIDENZA

43 La Prevenzione delle Malattie Mediante Immunizzazione Tipi di Vaccino Inattivati (preparati con microorganismi uccisi) Attenuati (preparati con microorganismi a virulenza attenuata) Componenti purificate (componenti rilevanti per patogenicità e/o virulenza, incluse le anatossine) Sintetici Ricombinanti Vaccini a DNA

44 La Prevenzione delle Malattie Mediante Immunizzazione I Vaccini Inattivati Contengono microorganismi (virus o batteri) uccisi (inattivati) Privi di virulenza, patogenicità ed infettività Conservano antigenicità

45 La Prevenzione delle Malattie Mediante Immunizzazione I Vaccini Inattivati Anti-polio (IPV Salk), Anti-Epatite A, Anti-influenzali Antirabbico Antitifico Anticolerico Anti-Ricketsia provazeki(tifo petecchiale)

46 La Prevenzione delle Malattie Mediante Immunizzazione I Vaccini Inattivati Metodi di Inattivazione calore: causa estesa denaturazione delle proteine, alterando struttura antigeni = induzione anticorpi bassa affinità; formaldeide: assieme all uso di altri agenti alchilanti èla tecnica che ha maggior successo; beta-propionolattone raggiu.v.

47 La Prevenzione delle Malattie Mediante Immunizzazione I Vaccini Inattivati Possono essere somministrati in soggetti a rischio, in quanto non possono causare infezione Sono facilmente conservabili anche in condizioni ambientali sfavorevoli, tipiche delle regioni del terzo mondo; Sono di facile allestimento e di costo contenuto. Difficile contaminazione durante la produzione

48 La Prevenzione delle Malattie Mediante Immunizzazione I Vaccini Inattivati Non idonei per virus con genoma infettante (es. Herpes simplex); Spesso conferiscono immunitàbreve e scarsamente protettiva e richiedono frequenti dosi di richiamo (specialmente antibatterici); Inducono solo IgM e IgG ma non IgA; Determinano attivazione della sola risposta di tipo B, senza quella cellulo-mediata (risposta T) che èessenziale nell immunitàantivirale. Maggior frequenza effetti collaterali Necessitàdi adiuvanti nella formulazione Somministrabili solo per via parenterale

49 La Prevenzione delle Malattie Mediante Immunizzazione I Vaccini Attenuati Contengono batteri o virus vivi, che, mantenendo inalterato il potere antigene, e la capacitàdi indurre anticorpi ad alta affinità, sono caratterizzati da ridotta virulenza e/o patogenicità

50 La Prevenzione delle Malattie Mediante Immunizzazione I Vaccini Attenuati Anti-polio (Sabin) Anti-Morbillo Anti-parotite Anti-rosolia Antitubercolare (B.C.G.) Antitifico (Salmonella typhi Ty21a) Anticolerico

51 La Prevenzione delle Malattie Mediante Immunizzazione I Vaccini Attenuati Metodi di Attenuazione Isolamento dimutanti naturalmente attenuati.(instabilitàgenetica e possibile emergenza di mutanti revertanti) Coltivazione per la selezione di mutanti a ridotta virulenza. (Instabilitàgenetica e possibile emergenza di mutanti revertanti) Creazione di mutazioni specifiche o delezioni di geni indispensabili per la virulenza mediante tecniche di ingegneriagenetica. (Revertanti improbabili) Isolamento di virus patogeno da paziente e crescita su colture di cellule umane Il virus acquista mutazioni che permettono una replicazione migliore nelle cellule di scimmia La progenie virale è utilizzata per infettare colture cellulari di scimmia Il virus non è più in grado di replicare nelle cellule umane (attenuato)

52 La Prevenzione delle Malattie Mediante Immunizzazione I Vaccini Attenuati Isolamento virus patogeno Virus Ricombinanti Attenuati Identificazione di gene bersaglio Clonazione del genoma virale Mutazione/delezione del gene ed espansione del clone virale mutato Il virus attenuato si replica in vivo ed è immunogeno Isolamento gene della virulenza Gene virulenza mutato Gene virulenza eliminato Mutazioni cosìestese molto difficilmente possono ritornare (revertare) al genotipo selvatico Virus vivo, immunogenico ma avirulento. Può essere utilizzato per un vaccino

53 La Prevenzione delle Malattie Mediante Immunizzazione I Vaccini Attenuati Quantità e numero dosi ridotto Ridotta incidenza effetti collaterali Induzione di immunità duratura e protezione elevata Attivazione risposta umorale e cellulo-mediata (vaccini anti-virali) Attivazione immunità mucosale (IgA) Effetto protettivo a rapida insorgenza Possibile somministrazione topica Somministrazione preclusa per immunocompromessi e soggetti a rischio Crono-termo-foto-labilità Possibile emergenza di revertanti o ricombinanti virulenti Possibile insorgenza di infezioni persistenti Possibile diffusione nell ambiente ed interazione con soggetti immunocompromessi Facilitàdi contaminazione durante la produzione

54 La Prevenzione delle Malattie Mediante Immunizzazione Vaccini con componenti purificate Allestiti con componenti purificate dell agente patogeno, implicate nella patogenicità e/o nella virulenza: Adesine Invasine Antigeni capsulari Esotossine detossificate (anatossine o tossoidi) Proteine capsidiche e pericapsidiche virali

55 La Prevenzione delle Malattie Mediante Immunizzazione Vaccini con componenti purificate

56 La Prevenzione delle Malattie Mediante Immunizzazione Vaccini con componenti purificate ANATOSSINE Vaccino antidifterico Vaccino antipertussico Vaccino antitetanico POLISACCARIDI CAPSULARI Vaccino antimeningococcico Vaccino antipneumococcico

57 La Prevenzione delle Malattie Mediante Immunizzazione Vaccini con componenti purificate Stimolo diretto contro specifico bersaglio Induzione di titoli anticorpali specifici molto elevati Riduzione di reazioni avverse causate da altre componenti antigeniche. Polisaccaridi spesso scarsamente immunogeni, specialmente nella prima etàpediatrica (vaccini anti-meningococco ed anti-pneumococco) Termolabilità Costi produttivi elevati

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59 La Prevenzione delle Malattie Mediante Immunizzazione Vaccini sintetici Si ottengono mediante sintesi chimica in vitro di porzioni dell antigene la cui conformazione spaziale corrisponde a quella di un determinante antigenico dell antigene stesso Inducono risposta paragonabile a quella deivaccini inattivati convenzionali ma sono meno potenti (necessario somministrare una maggiore quantitàdi antigene) I vaccini di sintesi finora ottenuti mostranolivelli di protezione bassi(es. vaccino con proteina VP1 per il virus dell afta epizootica animale che non supera il 50% di protezione)

60 La Prevenzione delle Malattie Mediante Immunizzazione Vaccini Ricombinanti Vaccini ricombinanti a subunità Antigeni proteici espressi per via ricombinante in sistemi eterologhi (batteri, lieviti ecc.); sono scarsamente immunogeni Vaccini vivi ricombinanti Antigeni proteici clonati in ospiti batterici o virali apatogeni (vettori) e fatti esprimere in vivo, permettendo uno stimolo immunogenico efficace e prolungato0 Vaccini ricombinanti a subunità Vaccini vivi ricombinanti

61 La Prevenzione delle Malattie Mediante Immunizzazione Vaccini Ricombinanti a Subunità Il gene che codifica per l antigene di interesse, viene amplificato (PCR), isolato, e clonato in un vettore plasmidico. Il gene viene quindi subclonato in un vettore di espressione (procariotico o eucariotico) La proteina ricombinante viene purificata ed utilizzata per allestire il vaccino. Proteina ricombinante Nessuna proteina ricombinante espressa dal vettore

62 La Prevenzione delle Malattie Mediante Immunizzazione Vaccini Ricombinanti a Subunità HBV (Epatite B) IAV (virus influenzale A) RSV (virus respiratorio sinciziale) HIV (AIDS) HSV (Herpes simplex) Infectious Bursal Disease Virus (polli) EBV (mononucleosi) Pseudo particelle di papillomavirus umano tipo 16 formatesi per autoassemblaggio in vitro di proteina virale L1

63 La Prevenzione delle Malattie Mediante Immunizzazione Vaccini Ricombinanti a Subunità Epidemiologia dell Epatite B

64 La Prevenzione delle Malattie Mediante Immunizzazione Vaccini Vivi Ricombinanti Vettore: virus o batterio apatogeno o reso non patogeno ingegnerizzato per veicolare il gene di interesse del microrganismo bersaglio Il virus del vaiolo bovinoèattualmente impiegato come vettore per vaccini ricombinanti, tra cui vaccini sperimentali anti-hiv Mutanti di Salmonella entericasono usati per lo sviluppo di un nuovo vaccino anti-hbv Gene che deve essere espresso Vettori vivi ricombinanti Vettore nel quale si fa esprimere il gene che codifica per Ag proteici del microrganismo bersaglio Vettore vivo che esprime Ag proteico codificato dal gene inserito Microrganismo bersaglio Sequenza DNA vettore + gene per Ag microrganismo bersaglio

65 La Prevenzione delle Malattie Mediante Immunizzazione Vaccini a DNA La preparazione di un Vaccino a DNA solitamente si attua isolando uno o piùgeni dell agente patogeno e integrandoli in plasmidi (a), piccoli anelli circolari di DNA. I plasmidi vengono rilasciati in piccoli gruppi di cellule, spesso per iniezione nelle cellule muscolari (b) o per trasferimento attraverso la pelle utilizzando una pistola genica(gene gun) (c). I geni codificano per gli Ag del patogeno. Gli Ag prodotti sono in grado di stimolare la risposta immune nell ospite.

66 La Prevenzione delle Malattie Mediante Immunizzazione Vaccini a DNA Il vaccino a DNA penetra nel nucleo della cellula(1). I geni che codificano per gli Ag presenti sul plasmide vengono trascritti in RNA messaggero (2), che immediatamente viene tradotto nel citoplasma in proteine antigeniche (3, 4). Gli Ag vengono presentati al sistema immunitario in due modi. Lasciano semplicemente le cellule (5), oppurevengono tagliati in piccoli frammenti(6) e legati a MHC di classei (7). Il complesso MHC-Ag viene successivamente portato sulla superficie cellulare (8) per essere presentato al sistema

67 La Prevenzione delle Malattie Mediante Immunizzazione Vaccini a DNA Vantaggi Produzione semplice ed economica Elevata stabilità Semplicitàdi alterazione della sequenza per seguire le mutazioni del patogeno Processo di sintesi proteica naturale Stimolazione prolungata dell immunità umorale e cellulare

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69 La Prevenzione delle Malattie Mediante Immunizzazione Sieri Immuni VACCINO IMMUNIZZAZIONE E SUCCESSIVO PRELIEVO DI IDONEE ALIQUOTE EMATICHE RACCOLTA IN CONTENITORI DI VETRO PER FAVORIRE LA FORMAZIONE DEL COAGULO SEPARAZIONE DEL SIERO MEDIANTE SEDIMENTAZIONE CENTRIFUGA