Postępy wakcynologii dr hab. n. med Postępy wakcynologii dr hab. n. med. Ewa Majda-Stanisławska Katedra i Klinika Chorób Zakaźnych Uniwersytetu Medycznego w Łodzi

Wakcynologia (Vaccinology) - nauka o szczepieniach ochronnych Bakteriologia/wirusologia Immunologia szczepień Medycyna Technologia produkcji, warunki transportu i przechowywania

Odporność przeciw chorobom zakaźnym

Wytworzona sztucznie odporność bierna - podawanie przeciwciał Zalety: natychmiastowa ochrona, najskuteczniejsza możliwość leczenia niektórych chorób Wady: 1. trwa krótko - do 6 tygodni, 2. upośledza czynną odpowiedź na wprowadzone w tym czasie antygeny, w tym antygeny szczepionkowe 3. możliwość przeniesienia czynników zakaźnych

Wytworzona sztucznie odporność bierna -podawanie przeciwciał Choroby w których podanie przeciwciał jest najskuteczniejszą metodą leczenia: błonica, tężec, zatrucie jadem kiełbasianym, ukąszenie przez węża, noworodek matki chorej na ospę wietrzną Zastosowanie uodpornienia czynno - biernego (surowica + szczepionka): - wścieklizna - tężec - ekspozycja na HBV osoby podatnej

Rodzaje przeciwciał stosowanych do uodpornienia biernego: IMMUNOGLOBULINA LUDZKA Przygotowywana z surowicy zdrowych, dorosłych ludzi Zawiera różnorodne przeciwciała Stosowana w ciężkich zakażeniach, szczególnie u osób z zaburzoną odpornością

Rodzaje przeciwciał stosowanych do uodpornienia biernego: SWOISTA IMMUNOGLOBULINA Gamma globulina otrzymana od osób niedawno wyleczonych z choroby zakaźnej lub od hiperimmunizowanych (wielokrotnie szczepionych) ochotników Przykłady: immunoglobulina przeciw WZW B (HBIG) ludzka immunoglobulina przeciw wściekliźnie (HRIG) ludzka immunoglobulina przeciwko ospie wietrznej i półpaścowi (HVIG)

Rodzaje przeciwciał stosowanych do uodpornienia biernego: ANTYTOKSYNA ANTYTOKSYNA jest rodzajem swoistej immunoglobuliny ANTYTOKSYNA to swoiste przeciwciała neutralizujące toksynę (truciznę). Uzyskuje się je podając zwierzętom (zwykle koniom) lub ludziom - ochotnikom toksynę i pobierając od nich surowicę, która jest opracowana poprzez zagęszczanie, eliminację innych białek, sterylizację

Przykłady zastosowania antytoksyn ANTYTOKSYNA przeciwko jadowi kiełbasianemu, przeciwbłonicza, przeciwtężcowa ANTYWENINA przeciw ukąszeniom węży

ANATOKSYNA ANATOKSYNA (Toksoid) to inaczej toksyna (trucizna) bakteryjna pozbawiona poprzez obróbkę laboratoryjną właściwości toksycznych, ale zachowujące swoje właściwości antygenowe. Anatoksyny są stosowane w niektórych szczepionkach np. anatoksyna błonicza, tężcowa

Szczepionka jest to produkt pochodzenia biologicznego zawierający substancje zdolne do wywołania takich procesów immunologicznych, które prowadzą do powstania trwałej odporności przeciwko określonej chorobie zakaźnej

Cele szczepień ochronnych Zapobieganie zachorowaniu u osoby szczepionej Zmniejszenie liczby chorujących ( zapadalności) - odra Eliminacja choroby z danego obszaru - poliomyelitis Eradykacja (wykorzenienie) choroby na świecie – ospa prawdziwa

Eliminacja drobnoustroju chorobotwórczego ze środowiska człowieka = Eliminacja drobnoustroju chorobotwórczego ze środowiska człowieka = ERADYKACJA (wykorzenienie) Możliwa tylko w odniesieniu do mikroorganizmów, których jedynym rezerwuarem jest człowiek Szczepienie prowadzone we wszystkich krajach, w których występuje choroba, u co najmniej 90% podatnej populacji Udany program eradykacji ospy prawdziwej (1979 r) Program WHO „świat bez polio”? - w założeniu eradykacja Poliomyelitis do 2000 roku

Ospa prawdziwa (Variola vera)

Edward Jenner - zastosowanie wirusa ospy krowiej dla uzyskania odporności przeciwko wirusowi ludzkiej ospy prawdziwej

Obawy przed stosowaniem szczepień ochronnych są tak dawne, jak same szczepienia James Gillray, The Cow-Pock—or—the Wonderful Effects of the New Inoculation! (1802)

Ospa prawdziwa (Variola vera) Pierwsza choroba zakaźna, przeciwko której opracowano szczepionkę: Edward Jenner 1796 r Pierwsza choroba zakaźna, którą zwalczono na świecie dzięki szczepieniom ochronnym - (ostatnie naturalne zachorowanie zarejestrowano 26.10.1977 roku w Somalii) Ostatnie zakażenie laboratoryjne - 1978 rok, Uniwersytet Medyczny w Birmingham Certyfikat globalnej eradykacji ospy prawdziwej - 9.12.1979

Cechy idealnej szczepionki Jednorazowa dawka antygenu Trwała odpowiedź (na całe życie) Pełna odporność u 100% szczepionych Nie wywołuje żadnych działań niepożądanych Niska cena (możliwość powszechnego stosowania)

A crowd of people in Niger, West Africa awaiting vaccination during the Smallpox Eradication and Measles Control Program in the late 1960s or early 1970s. Image: Dr. JD Millar/CDC.

Drogi podania szczepionki Najczęstsze: injekcja domięśniowa lub podskórna Podanie doustne: szczepionka przeciwko polio OPV (Sabina), szczepionka przeciwko rotawirusom Podanie donosowe (historyczne-ospa prawdziwa); grypa – zarejestrowana w USA)

Program szczepień ochronnych na rok 2013 PODSTAWY PRAWNE Program szczepień ochronnych na rok 2013 Ogłaszany w formie załącznika do Komunikatu Głównego Inspektora Sanitarnego zawiera zasady przeprowadzania szczepień ochronnych przeciwko chorobom zakaźnym w 2013 roku.

KALENDARZ SZCZEPIEŃ OCHRONNYCH: punkty I.A. oraz I.B. PSO I.A. Szczepienia obowiązkowe dzieci i młodzieży według wieku I.B. Szczepienia obowiązkowe osób narażonych w sposób szczególny na zakażenie II.A. Szczepienia zalecane – nie finansowane z budżetu państwa,

Rodzaje szczepionek - w zależności od budowy składników antygenowych 1. Żywe drobnoustroje, rozmnażające się w organizmie człowieka a. Naturalne (wirus krowianki) b. Atenuowane (BCG, MMR, ospa wietrzna) 2. Pełne drobnoustroje, niezdolne do rozmnażania w organizmie człowieka a. Pełnokomórkowe, zabite bakterie (krztusiec) b. Inaktywowane wirusy (WZW A)

Podział szczepionek w zależności od ilości antygenów Monowalentne - zawierające jeden antygen drobnoustroju np. szczepionka przeciw WZW B. Poliwalentne - zawierają kilka serotypów tego samego gatunku drobnoustroju np. szczepionka przeciwko poliomyelitis (typ 1, 2 i 3); przeciwko pneumokokom, grypie.

Podział szczepionek w zależności od ilości zawartych gatunków drobnoustrojów Pojedyncze (jeden gatunek drobnoustroju) Skojarzone (kilka gatunków w jednej strzykawce np. szczepionka błoniczo-tężcowo-krztuścowa (DTP), szczepionka przeciwko WZW A i WZW B (TWINRIX), odra+świnka+różyczka (MMR)

Szczepionki bakteryjne pełnokomórkowe - martwe (zabite) lub żywe (atenuowane) Szczepionki z zabitych bakterii produkuje się z hodowanych drobnoustrojów, które zostały zabite przez wysoką temperaturę lub odczynniki chemiczne (aceton, formalinę, tiomersal, fenol). Sposób zabicia musi być tak dobrany, aby zachować immunogenność preparatu czyli jego zdolność do wywołania swoistej odpowiedzi immunologicznej) Żywe, atenuowane szczepionki przygotowuje się przez częste pasażowanie na sztucznych pożywkach

Próby zapobiegania gruźlicy - szczepienie prątkiem bydlęcym metodą Kocha

Atenuacja jest to proces pozbawiania właściwości chorobotwórczych drobnoustroju (zjadliwości bakterii, wirulencji wirusów) przy zachowaniu wszystkich składników antygenowych warunkujących immunogenność

Ludwik Pasteur - zastosowanie sztucznych pożywek do hodowli bakterii, utrata zjadliwości (atenuacja)

Rodzaje szczepionek - w zależności od budowy składników antygenowych 3. Fragmenty drobnoustrojów a. Wielocukry otoczki b. Antygen powierzchniowy (WZW B) 4. Toksoidy bakterii (błonica, tężec) 5. Rekombinanty DNA a. Gen klonowany w komórkach (WZW A) b. Geny wyrażane w wektorach c. DNA (goły)

Co to jest otoczka bateryjna? Otoczka to sztywna struktura zewnętrzna komórki bakteryjnej Otoczki są zbudowane z wielocukrów Otoczki chronią przed fagocytozą, zapobiegają aktywacji dopełniacza na drodze alternatywnej Ważną rolę w niszczeniu tych bakterii odgrywają komórki żerne śledziony (pochłanianie bez uprzedniej opsonizacji)

Produkty pochodzenia bakteryjnego stosowane w szczepieniach - wielocukry otoczki Wielocukry otoczki Haemphilus influenzae to bardzo małe antygeny, tzw. antygeny niekompletne: hapteny Hapteny mogą reagować z wytworzonymi przeciwciałami, ale same nie są immunogenne Immunogenność uzyskuje się przez połączenie (skonjugowanie) z nośnikiem Nośnikami w szczepionkach przeciwko HiB mogą być: toksoid błoniczy, toksoid tężcowy (Hiberix, Act Hib), białko błony zewnętrznej meningokoków (Pedvax HiB)

Streptocccus pneumoniae szczepionka 23 -walentna nieskoniugowana Jednakowe ilości (po 25 g) wielocukrów otoczki pochodzących z 23 serotypów S. pneumoniae: 1, 2, 3, 4, 5, 6B, 7F, 8, 9N, 9V, 10A, 11A, 12F, 14, 15B, 17F, 18C, 19F, 19A, 20, 22F, 23F, 33F

Streptocccus pneumoniae szczepionka 13-walentna skoniugowana - Prevenar 13 serotypów wielocukrów otoczki, najczęściej powodujących choroby inwazyjne u małych dzieci 1, 3, 4, 5, 6A, 6B, 7F, 9V, 14, 18C, 19F, 23F

* 07/16/96 Wrażliwa populacja * 41

Odporność gromadna: szczepienie zmniejsza częstość zachorowań * Odporność gromadna: szczepienie zmniejsza częstość zachorowań 07/16/96 x x x * 42

Udowodniony mechanizm odporności gromadnej, szczepionki: Pneumokokowa dla dzieci 6 tyg – 5 lat Menigokokowa dla niemowląt Rotawirusowa dla dzieci do 6 miesiąca życia

Występowanie różnych grup serologicznych N. meningitidis na świecie

Szczepionki chroniące przed sepsą meningokokową Podobnie jak pneumokoki – wielocukry otoczki skonjugowane (sprzężone z białkami) Tylko wielocukier serogrupy C Lub wielocukry serogrup A, C, Y W135

Epidemiologia w Europie Serogroupy B i C stanowią 90% Reference: EU-IBIS Network. Invasive Neisseria Meningitidis in Europe 2006 Health Protection Agency London 2006. Available from www.euibis.org

Dystrybucja grup serologicznych Neisseria meningitidis wśród pacjentów z IChM w Polsce 2005-VI.2008 (n=628) Dane KOROUN/BINet Opr. A.Skoczyńska

Reakcje krzyżowe wykazane in vitro Pomiędzy monoklonalnymi przeciwciałami przeciwko glikoproteinom otoczki meningokoków serogrupy B a: glikoproteinami centralnego układu nerwowego glikoproteinami mięśnia sercowego glikoproteinami wątroby glikoproteinami nerek Robbins i wsp. 2008

Czynniki wirulencji jako składniki szczepionek meningokokowych OMV outer membrane vesicle Otoczka

Produkty pochodzenia bakteryjnego stosowane w szczepionkach - toksoidy bakteryjne Toksoidy są to preparaty toksyn (trucizn) bakteryjnych pozbawione właściwości toksycznych, ale o zachowanych własnościach immunogennych. Toksoid przygotowuje stosując wysoką temperaturę lub formalinę. Podanie toksoidu = wytworzenie przeciwciał tylko przeciw tej toksynie

Znaczenie szczepionek zawierających toksoidy bakteryjne Uodpornienie toksoidem jest skuteczne przez rok lub dłużej. Konieczne są szczepienia przypominające. Przedłużenie działania bodźca antygenowego i wzmocnienie jego immunogenności uzyskuje się poprzez dodanie adiuwantów (łac. adiuvare -pomagać). Przykład: anatoksyna błonicza i tężcowa adsorbowane na wodorotlenku glinu szczepionki DT lub Td

Antygeny bakterii Bordetella pertussis zawarte w szczepionkach bezkomórkowych (aP)

Szczepionki skojarzone * Szczepionki skojarzone 07/16/96 Liczba iniekcji wg kalendarza szczepień u dzieci w krajach EU 7- 8 Polska - 15 * 22

Wiele chorób – jedno ukłucie Szczepionki skojarzone przeciwko: błonicy, tężcowi, krztuścowi (acellularna) polio (inaktywowana) Haemeophilus infuenzae typu b

Nowoczesne szczepionki skojarzone z acellularną komponentą krzuścową wysoka efektywność i bezpieczeństwo redukcja liczby iniekcji, zwłaszcza w pierwszym roku życia dziecka mniej bólu i stresu dla niemowląt i rodziców INFANRIX –IPV-HiB, Pentaxiom, DTaP (SSI)

Szczepionki chroniące małe dzieci przed biegunką rotawirusową

Drogi szerzenia się Rotawirusów * 07/16/96 Drogi szerzenia się Rotawirusów Fekalno-oralna Na rękach do kilku godzin Na stałych powierzchniach do kilku tygodni W wodzie do kilku tygodni Inne drogi szerzenia Kropelkowa *

Zmienność antygenowa rotawirusów Genom rotawirusów to podwójna nić RNA złożona z 11 segmentów (każdy z nich koduje odrębne białko VP) W przypadku współzakażenia łatwo dochodzi do reasortacji genów między szczepami rotawirusów (ludzkich ale także ludzkich i zwierzęcych)

Szczepionki przeciw biegunkom rotawirusowym dostępne w Polsce Żywa,doustna, pięciowalentna - zawierająca atenuowany wirus bydlęcy + wirus ludzki (PRV) Żywa,doustna, monowalentna – zawierająca atenuowany szczep ludzki- RIX 4414 < 24h 2 mż 3-4 mż 5-6 mż 7 mż 8-12 mż 13-14 mż 16-18 mż 2-5 lat 6 lat 10 lat 11-12 lat 14 lat 19 lat 20-54 lat 55-64 lat >65 lat RV PCV PPV Ospa wietrzna

Źródła informacji Zarządzenia ogólne Ministra Zdrowia, coroczne komunikaty Głównego Inspektora Sanitarnego www.mz/gov.pl/ Dane liczbowe na temat realizacji kalendarza szczepień ochronnych w Polsce: Państwowy Zakład Higieny www.pzh.gov.pl

Źródła informacji Rekomendacje AAP dotyczące szczepień Centers for Disease Control and Prevention– www.cdc.gov (MMWR Recommendations and Reports) Zalecenia dotyczące szczepień i zalecenia profilaktyczne dla wyjeżdżających za granicę World Health Organisation www.who.int. (international travel and public health)