I vaccini: composizione, conservazione, somministrazione. Dr. Martino Gianrocco

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1 I vaccini: composizione, conservazione, somministrazione Dr. Martino Gianrocco

2 Un po di storia 1796: Edward Jenner dimostra di poter prevenire il vaiolo umano utilizzando un virus del vaiolo meno virulento (quello del vaiolo bovino) 1885: Louis Pasteur salvalavitadiunbambinodi9anni,morsopiù volte da un cane rabbioso, grazie alla somministrazione, effettuata in più giorni, di un vaccino preparato sperimentalmente alcuni mesi prima dal midollo spinale di un coniglio morto di rabbia

3 1 vaccino/130 anni Dal 1925 al vaccini/56 anni (cioè 1 vaccino/4 anni) Dal 1991 al vaccini in 20 anni (1 vaccino ogni anno)

4 Vaccini: da cosa sono composti? Componenti del virus o del batterio (o della tossina batterica): costituiti dall intero microrganismo o dall antigene o dagli antigeni immunizzanti Principi inerti: rappresentati dal liquido di sospensione, dai detossificanti, dai conservanti (compresi gli antibiotici), dagli stabilizzanti e dagli adiuvanti

5 Antigeni vaccinali Agenti infettivi interi: vivi attenuati Agenti infettivi interi: uccisi inattivati Parti di agenti infettivi: - tossine detossificate (anatossine o tossoidi) - subunità proteiche - polisaccaridi capsulari

6 Vaccini: la componente microbica 3 metodiche di preparazione: Attenuazione (inizialmente vennero usati il calore, alcuni agenti chimici e anche l invecchiamento; successivamente il passaggio sull animale e sull uovo embrionato di pollo) Inattivazione (++formalina, tecnica di Ramon) Vaccini a subunità: sintesi di specifici antigeni microbici mediante la tecnica del DNA ricombinante, polisaccaridici capsulari, coniugati a proteine carrier

7 Differenze tra vivi attenuati e inattivati VIVI ATTENUATI INATTIVATI Organismo vivente capace di diffondere e moltiplicarsi: teoricamente soggetto a cambiamenti e quindi alla possibilità di riacquisire un certo grado di virulenza Alto potere immunogeno in seguito alla moltiplicazione attiva del patogeno, spesso è sufficiente una sola dose Effetti collaterali frequenti dopo alcuni giorni dalla somministrazione Nessuna possibilità di indurre malattia, vengono somministrati anche a donne in gravidanza ed a soggetti immunocompromessi Necessità di somministrare più dosi rispetto agli attenuati Effetti collaterali frequenti nel giro di 24-48h dalla somministrazione

8 Vaccini polisaccaridici e coniugati I polisaccaridici «nudi» (componenti della capsula batterica) sono semplici da produrre, ma hanno 2 grandi difetti: la mancanza di una risposta protettiva nei neonati e bambini molto piccoli e l incapacità di attivare le cellule della memoria, con una durata della protezione molto limitata I coniugati sono costituiti dal polisaccaride della capsula batterica legato ad una proteina di trasporto carrier (++tossoide difterico o tetanico): in questo modo vi è l attivazione della risposta immunitaria T-dipendente e quindi una maggiore efficacia anche nei bambini molto piccoli e una durata della protezione maggiore (memoria immunologica)

9 Vaccino Colera Difterite Encefalite J Encefalite zecca Epatite A Epatite B Febbre gialla Febbre tifoide HIB Herpes Zoster Influenza Meningococco Tipo Inattivato - Subunità Tossoide Inattivato Inattivato Inattivato Subunità Vivo attenuato Vivo attenuato - Subunità Subunità Vivo attenuato Inattivato - Subunità Subunità Papillomavirus Parotite Pertosse Pneumococco Poliomielite Rabbia Rosolia Rotavirus Tetano Tubercolosi Vaiolo Varicella Subunità Vivo attenuato Subunità - Tossoide Subunità Inattivato Inattivato Vivo attenuato Vivo attenuato Tossoide Vivo attenuato Vivo attenuato Vivo attenuato Morbillo Vivo attenuato

10 Vaccini: i principi inerti Liquido di sospensione: acqua distillata sterile o soluzione fisiologica sterile Detossificante: formaldeide (tracce) Conservanti: neomicina, streptomicina, polimixina B Stabilizzante: gelatina, albumina, sorbitolo (tracce) Adiuvante:

11 Il problema etilmercurio (Thiomersal) E diverso dal metilmercurio: - breve emivita - rapida eliminazione - nessun accumulo - nessun danno d organo (encefalo, reni) Comunque, non è più presente nei moderni vaccini!

12 Adiuvanti: a cosa servono? Sostanze che aumentano l immunogenicità degli antigeni presenti nei vaccini, con attivazione e/o prolungamento di effetto stimolante Più moderno e purificato è l antigene, più importante è l adiuvante, il quale permette di ottenere una buona immunogenicità riducendo la quantità di antigene e il numero delle somministrazioni per ottenere un efficace risposta protettiva Quasi indispensabili nell ottenere una buona risposta immunitaria in condizioni di scarsa risposta (bambini e anziani) o quando si parla di soggetti immunocompromessi

13 Attenzione Non confondere il concetto di «adiuvante» con quello di «proteina trasportatrice» (carrier): 1.L adiuvante indica una sostanza che potenzia le capacità immunogene dell antigene senza partecipare direttamente alla produzione di anticorpi 2.Il carrier sottintende una proteina che unita al polisaccaride della capsula batterica lo rende timo-dipendente, con tutte le caratteristiche connesse

14 Adiuvanti: come agiscono? Ritardo passaggio antigene nel sangue (effetto deposito) Richiamo cellule monocitiche in loco (effetto infiammatorio) Aumento liberazione citochine e chemochine (effetto immunitario)

15 Adiuvanti: quali sono? Sali di alluminio: idrossido, fosfato Emulsioni olio-acqua (squalene, MF59) Liposomi (virosomi) Endotossine (Monofosforil-lipide A) AS04 (MPL + sali d alluminio) Gli adiuvanti sono responsabili dei principali effetti collaterali LOCALI

16 L adiuvante ideale Caratteristiche Conseguenze Di sicurezza Chimiche Immunologiche Economiche Cliniche Assenza di reazioni locali o generali Assenza di reazione d ipersensibilità Mancata induzione di autoimmunità Stabilità a 2-8 C o a temperatura ambiente Lunga emivita Compatibile con vari tipi di antigeni Potenziamento persistente della risposta immunologica, umorale e cellulare Efficiente anche nei bambini piccoli Efficiente anche nei soggetti con risposta immunitaria ridotta (anziani) Immunologicamente inerte Costo limitato Utilizzabile con vaccini differenti Somministrabile per diverse vie: intramuscolo, mucosale, orale

17 Alcune considerazioni: I moderni vaccini sono costituiti essenzialmente da proteine purificate: non contengono più, come in passato, sostanze «contaminanti» molto reattogene e prive di potere immunogeno Controlli di qualità sempre più approfonditi ed efficaci hanno contribuito in modo straordinario alla sicurezza dei vaccini Nessun rischio da emoderivati con i moderni vaccini, al contrario della somministrazione delle immunoglobuline In soggetti allergici, le reazioni di ipersensibilità successive alla somministrazione dei vaccini sono legate alla presenza dei conservanti o degli stabilizzanti

18 Vaccini: come si producono? Naturalmente: terreni di coltura (crescita, isolamento, attenuazione o inattivazione o frazionamento, purificazione) Per sintesi: - ricombinazione genetica - ingegneria genetica - coniugazione a proteina carrier - combinazione di più vaccini in unica fiala

19 Produzione di un nuovo vaccino a) Studi preclinici: 3-4 anni b) Studi di sperimentazione clinica: 4-6 anni c) Autorizzazione all immissione in commercio: 1 anno Ideazione iniziale (10 anni circa) Disponibilità sul mercato

20 Sperimentazione clinica di un vaccino 1) Fase I (10-15 persone): reattogenicità 2) Fase II ( persone): immunogenicità 3) Fase III (>1000 persone): studi in doppio cieco RCT (Randomized Clinical Trial) 4) Fase IV: farmacovigilanza post-marketing

21 Conservazione dei vaccini Tutti i vaccini devono essere conservati ad una temperatura compresa tra 2 C e 8 C Nessun vaccino deve essere congelato Nessun vaccino deve essere conservato e/o mantenuto per troppo tempo a temperatura ambiente Devono essere conservati in frigorifero dotato di rilevazione e registrazione costante della temperatura Nel frigorifero lasciare degli spazi vuoti tra le scatole (per circolo aria fredda) Frigorifero riservato per i vaccini!

22 Resistenza dei vaccini alle temperature Più sensibili alle alte temperature i vaccini a virus vivi Meno sensibili le anatossine Più sensibili al congelamento le anatossine Molto sensibili alla temperatura ambiente i vaccini liofilizzati ricostituiti (utilizzare subito!)

23 In caso di problemi con i frigoriferi Per i vaccini più sensibili: Si mantiene la stessa data di scadenza del vaccino se: - rimasti a <21 per <2 giorni - rimasti a <12 per <3 giorni Si riduce a tre mesi la validità dei vaccini se: - rimasti a <21 per <6 giorni; - rimasti a <12 per <8 giorni Oltre tali valori perdono la loro efficacia e devono essere smaltiti

24 In caso di problemi con i frigoriferi Per i vaccini più termoresistenti: Mantengono la loro validità anche se restano a temperatura ambiente (25-30 ) fino a 1 settimana Riducono la loro validità a 3 mesi se restano a temperatura ambiente fino a 2 settimane Oltre tali valori perdono la loro efficacia e devono essere smaltiti

25 Vaccinazioni: le somministrazioni Molti fattori influenzano la scelta dell età alla quale i vaccini vengono somministrati: L interferenza potenziale con le risposte immuni da parte degli anticorpi trasmessi passivamente dalla madre (da segnalare che l effetto negativo delle IgG materne sull immunogenicità dei vaccini è molto scarso nei confronti di quelli costituiti da microbi uccisi o da antigeni, mentre è molto evidente per i vivi attenuati) L età alla quale è maggiore il rischio per la malattia L età alla quale è maggiore il rischio di complicazioni legate al vaccino La capacità di soggetti di una determinata età di rispondere al vaccino (COMPROMESSO NELLA STESURA DEL CALENDARIO VACCINALE)

26 Vaccinazioni: le somministrazioni La regola generale è che i vaccini vanno somministrati all inizio dell età alla quale il gruppo a rischio dimostri di dare una risposta accettabile in anticorpi Esiste per ogni vaccino un età minima alla prima dose e una lunghezza minima dell intervallo fra due dosi La scelta del numero delle dosi e della quantità di vaccino per dose dipende da considerazioni teoriche, studi sperimentali e dall esperienza acquisita in seguito a studi sul campo sia nazionali sia internazionali Sebbene la somministrazione di una sole dose possa indurre per alcuni vaccini una risposta anticorpale protettiva, la maggior parte dei vaccini inattivati richiede l uso di molte dosi in una serie primaria Successivamente alla serie primaria possono essere necessari dei richiami a varia distanza di tempo

27 Vaccinazioni: le somministrazioni Intervalli superiori a quelli stabiliti di routine non modificano la risposta immunologica, così come un ritardo nella somministrazione del richiamo non modifica la risposta anticorpale: ne consegue che l interruzione della serie di inoculazioni della vaccinazione primaria o un ritardo nell esecuzione di un richiamo non comporta la necessità di ricominciare di nuovo la serie (fanno eccezione a tale regola l anticolera e l antitifo orale) Tuttavia è importante rispettare il più possibile gli intervalli stabiliti nelle schedule vaccinali, al fine di avere la miglior protezione ed efficacia possibile Anche se talvolta per ragioni epidemiologiche può essere utile per il soggetto anticipare la somministrazione (vaccinazioni accelerate), non si deve mai scendere al di sotto delle età minime o degli intervalli minimi

28 La ricerca in campo vaccinale ha portato ad un numero di vaccini sempre maggiore: l aggiunta di nuovi vaccini al calendario ha avuto come conseguenza un aumento del numero di appuntamenti per le sedute vaccinali Per ovviare a questi inconvenienti sono state seguite due vie: 1) la combinazione dei vaccini, cioè la presenza nella stessa fiala di vaccini diversi (VACCINI COMBINATI) 2) la somministrazione simultanea, nella stessa seduta vaccinale, di vaccini diversi in sedi diverse (COSOMMINISTRAZIONI) Entrambe le metodiche non comportano una perdita della risposta immunitaria o una riduzione del profilo di sicurezza

29 I vantaggi dei vaccini combinati e della cosomministrazione Con una sola iniezione, oppure una sola seduta vaccinale, si può proteggere contro diverse malattie diverse a seconda dei casi; in tal modo si riduce in modo drastico il numero degli appuntamenti o delle iniezioni da praticare Meno appuntamenti vuol dire anche un minor carico temporale e sociale per la famiglia (perdita di ore lavorative, di impegni, eventi, ecc.) Minori disagi per il bambino e la famiglia (diminuzione degli eventi febbrili successivi all iniezione, del malessere o dell agitazione post-vaccino, ecc.) Minori costi di gestione, per una riduzione della spesa collegata alla preparazione, confezione, spedizione e conservazione dei vaccini Nessun rischio di «sovraccarico» di attività per il sistema immune: ogni giorno siamo esposti, attraverso l intestino e le vie aeree, ad un numero di antigeni enormemente superiori a quelli contenuti in un vaccino esavalente

30 Regole importanti da seguire: (quando dobbiamo somministrare due o più vaccini nella stessa seduta o in tempi successivi) Se si tratta di 2 vaccini inattivati o costituiti da subunità, li possiamo effettuare nella stessa seduta (se non controindicato in scheda tecnica) o a qualunque distanza di tempo Quando si tratta di un vaccino inattivato (o costituito da componenti del microrganismo) e di un vaccino vivo attenuato, o li somministriamo nella stessa seduta o a qualsiasi distanza di tempo l uno dall altro, a patto che quello inattivato preceda il vivo attenuato Quando si tratta di due vaccini vivi attenuati, o li dispensiamo nella stessa seduta oppure è necessario attendere almeno un mese fra le due somministrazioni: tutto ciò è legato a 2 fattori, quali la possibile insorgenza di effetti collaterali a distanza di alcuni giorni e la produzione di interferone a seguito della replicazione del virus vaccinico (l interferone potrebbe interferire con il secondo vaccino iniettato a distanza di pochi gg)

31 Le vie di somministrazione Ogni vaccino ha la sua particolare via di somministrazione, scelta sulla base di precise indicazioni, scaturite dalle conoscenze del vaccino, della risposta immunologica, degli effetti locali o sistemici indesiderati e delle prove di efficacia L ideale sarebbe seguire la stessa strada che l agente infettivo selvaggio segue naturalmente per infettare i soggetti suscettibili (produzione di IgA secretorie); purtroppo questo non è sempre possibile

32 INTRAMUSCOLARE (Ago in posizione di 90 sul piano cutaneo) Nei primi 2 anni di vita: faccia antero-laterale della coscia Nei bambini >2 anni: deltoide *Da ormai diversi anni si è abbandonata, per le vaccinazioni, l iniezione nel quadrante superiore esterno della natica: possibili gravi complicanze come il danno del nervo sciatico popliteo esterno In linea generale i vaccini che contengono adiuvanti debbono essere iniettati profondamente nella massa muscolare, non utilizzare mai la via sottocutanea o intradermica perché possono causare irritazione, flogosi locale, la formazione di un granuloma con addirittura un area di necrosi Se in una seduta vengono praticate più iniezioni, ognuna di loro va eseguita inunasede differente usando siringhe diverse; tuttavia, in determinati casi, due vaccini possono essere iniettati nello stesso arto nel corso della stessa seduta ad una distanza di almeno 3 cm l uno dall altro

33 SOTTOCUTANEA (Ago in posizione di 45 sul piano cutaneo) Impiegata generalmente per i vaccini virali vivi attenuati, le iniezioni sottocutanee sono nella maggior parte dei casi eseguite nella parte posteriore del braccio Trattandosi di virus vivi attenuati, è preferibile lasciare asciugare la cute dopo che questa è stata disinfettata, oppure detergerla con una compressa asciutta prima di praticare l iniezione al fine di evitare l inattivazione del microrganismo

34 ORALE Presenta numerosi vantaggi pratici e garantisce lo sviluppo di immunità «mucosale» Non è possibile la co-somministrazione Ad oggi abbiamo soltanto i vaccini vivi attenuati contro i rotavirus, il vaccino contro la febbre tifoide e contro il colera, in passato vaccino antipolio orale tipo Sabin (OPV) INTRADERMICA Utilizzata di rado, in passato per BCG e attualmente per un tipo di vaccino antinfluenzale (presenza di un jet-iniettore al posto dei classici ago e siringa): reazioni locali di grado molto lieve, possibili interessanti sviluppi futuri

35 Nuove vie di somministrazione? VIA NASALE (si è provato per microrganismi a diffusione aerogena: difterite, morbillo, influenza, purtroppo con scarsi risultati ad oggi) AEROSOL (morbillo e rosolia nei bambini) VIA TRANSCUTANEA (cerotti contenenti il vaccino antitetanico e l Helicobacter pylori)