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Rose Anne 1 Vacinas • Forma de imunização contra determinado patógeno → profilaxia; • Estimula respostas imunológicas protetoras do hospedeiro para combater o patógeno invasor. É necessário para produzir uma vacina: • Entender o ciclo de vida do patógeno → Encontrar o melhor estagio para servir de alvo • Entender os mecanismos imunológicos estimulados pelo patógeno A infecção pode retornar à homeostase, eliminando o patógeno ou gerar um período de latência → (ausência de parasitemia/proliferação do parasita) Gerar um dano mais expressivo → redução dos níveis de memória imunológica para o parasita Colonização do parasita → aumento abrupto da parasitemia em um curto período de tempo Controle da infecção: • Saúde pública → saneamento básico e higiene; • Antibioticoterapia; • Educação sanitária; • Imunização artificial. Tipos de imunidade Ativa: recebe o antígeno Resposta mais lenta. • Natural (não intencional) → infecção; • Artificial (deliberada) → vacinação (antígenos do parasita para produção de anticorpos, mas não se desenvolve a doença) Passiva: mediada por anticorpos Resposta rápida • Natural → transferência de anticorpos da mãe para a criança pela circulação placentária ou pelo colostro; • Artificial → terapia passiva com anticorpos (soroterapia, administração de imunoglobulina humana). Rose Anne 2 Todo antígeno apresenta um epítopo e no anticorpo, para reconhecer o antígeno, há um local específico → idiotipo. Alguns idiotipos geram anticorpos anti-idiotipos → reconhece o local que se ligaria ao antígeno → impedindo a ligação com o antígeno e a manifestação da doença Soro Uso de anticorpos prontos contra determinado parasita • Policlonais → anticorpos reconhecem múltiplos sítios de ligação do Ag. → No Ag, há diferentes epítopos. → Resposta mais eficiente • Monoclonais → reconhecem um único sitio de ligação do Ag e anticorpo. Vacinas Tipos de vacinas • Microrganismo morto inteiro • Bactéria atenuada → patogenicidade reduzida • Toxoides → toxinas bacterianas tratadas para desnaturar proteínas para que não seja perigosa • Moléculas de superfície • Vírus inativado → partículas virais inteiras tratadas para que percam a capacidade de infectar as células do hospedeiro • Vírus atenuado → vírus vivos mas que estão enfraquecidos e não patogênicos • Proteínas virais recombinantes → principais proteínas do capsídeo Respostas imunológicas primárias e secundárias Doenças com curto período de incubação • Tem como consequência a produção de anticorpos ocorrendo após a manifestação da doença • Por esse motivo, a sorologia de anticorpos logo decai também • Quando há uma segunda exposição à doença, há uma resposta secundária Rose Anne 3 maior e mais eficiente, mas há a presença da doença. Doença com período de incubação maior • A manifestação da doença se inicia após a produção de anticorpos • No momento de segunda exposição à doença, há uma resposta secundária eficiente, uma vez que há a ausência da doença • Importância da imunização artificial para que haja um período maior de contato com o antígeno → resposta secundária mais eficiente. Precauções com vacinas • Sítios de administração do antígeno → intradérmica; subcutânea; intramuscular → Dependendo do tecido a parasitemia pode ser controlada → Para que o antígeno não gere uma resposta imediata • Antígeno deve estar sem a capacidade de parasitemia, sem capacidade biológica Perigos: • Doença progressiva em pacientes imunocomprometidos ou em paciente sob terapia imunossupressora (sarampo, caxumba, pólio) → riscos de desenvolver a parasitose. Recentes abordagens para produção de vacinas: Eficácia da vacina está associada ao combate desenvolvido pela imunidade adquirida quando há a segunda exposição ao antígeno. Evitar a hospitalização e a evolução da doença para o óbito • Vacinas produzidas por DNA recombinante; • Polissacarídeos conjugados → biomoléculas de membrana; • Vacinas com peptídeos sintéticos; • Vacinas anti-idiotipo; • Vacinas com vírus carreador; • Vacinas com bactérias carreadoras; • Vacinas de DNA; • Toxoides Características de uma vacina ideal: • Vacinas contem antígenos que são alvos do sistema imunológico • A vacinação deveria gerar uma imunidade efetiva (anticorpos específicos e células T) • Vacinas devem produzir imunidade protetora → imunidade de memória • Seguras: uma vacina não pode causar doença ou morte Considerações práticas: • Baixo custo por dose • Fácil de administrar • Estável biologicamente • Pouco ou nenhum efeito colateral Mecanismo de ação das vacinas Antígeno administrado e reconhecido → imunógeno → gere resposta mediada por Rose Anne 4 anticorpos produzidos pelos Linfócitos B → no tecido linfócitos B = plasmócitos → IgM e IgG Imunidade humoral e inata → produção de memória celular e de anticorpos Principais constituintes vacinais • Microrganismos → imunógeno • Adjuvantes → incorporados à solução para facilitar a absorção do imunizante • Estabilizantes • Preservativos • Antimicrobianos • Resíduos de meio de cultura Ex: soro fetal bovino → mimetizar um ambiente biológico Classes de adjuvantes avaliadas por melhorarem a resposta imune às vacinas: Adjuvantes imunoestimulatórios: → Saponinas → Citocinas → DNA bacteriano → LPS → Lipopeptídeos Adjuvantes de mucosa Partículas lipídicas → Lipossomos → Virossomos → Emulsões Sais minerais → Hidróxido de alumínio → Fosfato de alumínio → Fosfato de Cálcio Micropartículas Microrganismo atenuado • Redução da patogenicidade Ex: rubéola → células embrionárias de pato Sabin → células de macaco Febre amarela: Ovos → suspensão viral é inoculada na cavidade vitelina do ovo → retirada dos embriões → câmara trituradora, centrifugação, liofilização Vantagens: • Baixo custo • Fácil administração • Imunidade duradoura • Capaz de induzir forte resposta de linfócitos TCD8 Desvantagens: • Instabilidade da preparação (sensível à temperatura) • Mutação → reversão da virulência, não deve ser dada a indivíduos imunocomprometidos Gripe, pólio, coqueluche, hepatite A, raiva, cólera, febre tifoide Crescimento de vírus em células de cultura → purificação dos vírus → inativação por calor (desnaturação), formaldeído Vantagens: • Sem mutação ou reversão • Utiliza antígenos na sua conformação nativa (Acs neutralizantes) • Pode ser utilizada em pacientes imunocomprometidos Rose Anne 5 Desvantagens: • Somente imunidade humoral • Repetidas doses (o vírus não multiplica) • Custo mais elevado • Bactérias inativadas podem causar inflamação Vacinas acelulares: Toxoides Isolamento das toxinas → inativação da toxicidade por formol → adição de estabilizador: mercúrio → adição do adjuvante hidróxido de alumínio Ex: Difteria, tétano, anthrax. Subunidades PCR do antígeno de interesse → clonagem em vetor de expressão para bactéria, levedura, células → transformação de bactéria, levedura com o plasmídeo → purificação do antígeno recombinante → adição de adjuvantes. Conjugadas • Antígeno conjugado a alguma proteína • Utilizam porção do microrganismo (geralmente carboidrato) conjugado a uma proteína carreadora Vantagens: • Segurança. Desvantagens: • Baixa imunogenicidade natural → necessidade de adição de adjuvantes Ex: meningite bacteriana → haemophilus influenza tipo B Vetores recombinantes Composição: gene de interesse inserido em vírus (adenovirus, vaccínia, febre amarela) Vantagens: • Imunogenicidade Desvantagens: • Instabilidade da preparação (sensível à temperatura) • Mutação → reversibilidade da virulência • Não deve ser dadaa indivíduos imunocomprometidos Vacinas de vetores virais • Proteína do antígeno é isolada, podendo ser ativo ou inativo geneticamente • Não há parasitemia • Gene da proteína do antígeno é reconhecido pela célula do humano • Resposta imune é gerada A vacina ideal • Única dose • 100% efetiva • 100% segura • Proteção de longo prazo • Baixo custo Realidade • Múltiplas doses • Efetividade variável • Segurança variável • Geralmente proteção de curto prazo Vias de administração • Intramuscular • Subcutânea • Intradérmica • Intranasal/aerossol • Oral • Transdérmica Rose Anne 6 Vacinas para a covid-19 Vacina de vírus • Inativo • Enfraquecido Vacina de vetor viral • Reaplicante • Não reaplicante Vacina de ácido nucleico Ácido nucleico do vírus é inoculado e expresso nas células do ser humano, sendo reconhecido pelas células apresentadoras de antígeno. • DNA • RNA Vacina à base de proteínas → Proteína Spike • Subunidade proteica; • Partículas semelhantes a vírus. Vacinas na atualidade Importância da vacina: • Redução da mortalidade • Crescimento da população • A imunização em qualquer individuo tem o objetivo de prevenir • Melhorou a qualidade da saúde em nível mundial • Marco da imunização moderna Objetivos da imunização • Estimular respostas imunológicas protetoras do hospedeiro para combater o patógeno invasor • Gerar imunidade efetiva (anticorpos e células T) • Produzir imunidade efetora • Não causar doenças ou mortes • Estável biologicamente • Ter baixo custo • Pouco ou nenhum efeito colateral A resposta imunológica varia para cada indivíduo. Fases de desenvolvimento de uma vacina: • Pode durar de 8-10 anos Estudos pré-clínico • Laboratório: propriedades químicas, físicas e biológicas e processo de produção • Modelos animais: indicativos de eficácia potencial e de limites de segurança para uso em humanos Fase I • Primeiros estudos em seres humanos (ênfase na segurança); • Número de pessoas: 20 a 100 voluntários sadios; • Orientação farmacológica: absorção, distribuição, metabolismo e excreção. Fase II • Avaliação da eficácia e da segurança Rose Anne 7 • Viabilidade da intervenção (tolerância, logística e custo) → Saber a qtde de doses, local a ser aplicado • Estudos para determinação de dose e administração • 100 a 200 voluntarios da população alvo para intervenção Fase III • Avaliação de eficácia comparada entre as intervenções • Indicações para comercialização (às vezes o custo não viabiliza a comercialização) → Armazenamento, transporte e estabilidade biológica da vacina • Centenas/milhares de voluntários • Acompanhamento prolongado e randomizado • Segurança e eficácia devem estar acima de 50% Fase IV • Eventos adversos • Duração da proteção • Seguir as condições para licenciamento Tipos de vacinas: na fase exploratória de laboratório Microrganismos inteiros • Atenuados e inativados; • Morto. Macromoléculas purificadas • Toxoides; • Polissacarídeos capsulares; • Antígenos recombinantes. Vacinas Covid-19 • Já se tinha conhecimento de que o SARS-CoV-2 é aprox. 79% similar ao SARS-CoV • Possui o mesmo receptor ACE2 (conversor de angiotensina) • Várias plataformas já estão disponíveis • Vacinas vetoriais do vírus • Subunidades de proteínas • Recombinantes • Anticorpos monoclonais • Necessário validação da eficácia e reatividade adversa • População heterogênea • Banco de dados de aprox. 5.500 genomas sequenciados de SAR-CoV-2 – variantes Rose Anne 8 • Delineamento do polimorfismo na proteína S e outras proteínas do vírus acerca do desenvolvimento de vacinas • A maioria das vacinas candidatas tem usado a proteína S – processo comum entre as variantes do genoma codificado Microrganismos atenuados Vacinas de vírus inativados ou atenuados usam uma forma do vírus que foi inativada ou atenuada de forma que não cause doença, mas ainda gere uma resposta imune. Vetores virais • Usam um vírus seguro que não pode causar doenças, mas serve como uma plataforma para produzir proteínas do coronavírus para gerar uma resposta imune • Proteína spike • Resposta mais rápida – pela presença de uma parte do vírus • Maior segurança Baseadas em proteínas Usam fragmentos inofensivos de proteínas ou cascatas de proteínas que imitam o vírus COVID-19 para gerar com segurança uma resposta imune DNA e RNA Uma abordagem de ponta que usa RNA ou DNA geneticamente modificados para gerar uma proteína que, por si só, promete uma resposta imunológica com segurança Uso de um vetor plasmidial – adenovírus Coronavac • Vacina do vírus inativado • Maior segurança Oxford AstraZeneca e Sputinik V • Vacina de DNA – utilizando adenovírus para produção da proteína S Pfizer • Vacina de RNA modificada – proteína spike • Entrave: instabilidade biológica (deve estar armazenada a -70 graus celsius) Moderna • Vacina de vetores virais – nanopartículas lipídicas Terapia celular • As células apresentadoras de antígeno devem apresentar os antígenos aos receptores das células T • Foi mimetizado em laboratório - Receptor de antígeno quimérico – anti-CD19 – direciona as células T para atingirem e Rose Anne 9 destruírem células que têm o antígeno CD-19 na superfície • Capaz de induzir uma resposta imune contra as células T do tumor, causando uma erradicação tumoral
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