• I vaccini inducono un’immunizzazione attiva

diversa dall’immunizzazione passiva o sieroprofilassi (strategia di emergenza - copertura limitata nel tempo)

Caratteristiche dei vaccini

devono essere formati da una forma “modificata” del virus

devono essere sicuri – assenza di virus infettanti e virulenti– assenza di contaminazioni (batteriche o virali)

devono essere di:– facile somministrazione – stabili– costo limitato

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

Storia del vaccino anti-vaiolo• 11° secolo, medici cinesi ed indiani tentavano di ridurre gli esiti dell’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.

• Jenner suppose che il contatto con il virus cowpox (un poxvirus bovino o vaccino) potesse proteggere dall’infezione con il virus umano.

•Edward Jenner (1749-1823)

(1796) Jenner introdusse materiale prelevato da lesioni del virus vaccino in un ragazzo sano (vaccinazione) che poi deliberatamente infettò con il virus del vaiolo umano. Il ragazzo manifestò una infezione localizzata nel sito di infezione.

Un altro vaccino di successo

• Poliovirus -- quasi completamente eradicato

distribuzione di poliovirus selvaggio

From Nathanson + Fine Science 296: 269 (2002)

1955- Il vaccino anti-polio di Salk vaccino inattivato

(Poliovirus 1,2,3)

costosa organizzazione sanitaria

la vaccinazione impedisce lo sviluppo della malattia ma non la diffusione del virus attraverso la molteplicazione nel tratto GI

somministrazione per via parenterale

- induzione di anticorpi della classe IgG

- non induce di IgA secretorie

• Elevate quantità di virus selvaggio vengono prodotte in colture di tessuto e quindi inattivate mediante procedure chimiche che eliminano l’infettività senza alterare l’antigenicità (formalina).

• Questi vaccini sono facili da produrre ma piuttosto costosi.

• Sono molto sicuri (assumendo che l’inattivazione sia completa!)

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Produzione di vaccino inattivato

somministrazione per via orale

- induzione di IgG e di IgA secretorie

1961 - Il vaccino anti-polio di Sabin virus attenuato

(Poliovirus 1,2,3)

la vaccinazione impedisce sia lo sviluppo della malattia sia la diffusione del virus dovuta alla molteplicazione nel tratto GI

somministrazione facile e poco costosa

Virus attenuativirus virulenti diventano virus attenuati mediante:

– replicazione in ospiti diversi dall’ospite naturale– replicazione a temperature diverse da 37°C

From Flint et al Principles of Virology ASM Press

- diminuita replicazione virale nelle cellule bersaglio (ma non altri tipi di cellule)

- diminuita capacità di raggiungere le cellule o l’organo bersaglio in vivo

L’attenuazione virale è dovuta a mutazioni che intervengono nel genoma del virus e che determinano:

Le mutazioni nella regione 5’ inibiscono la traduzione degli mRNA e la maturazione del virus nelle cellule del SNC

Il vaccino anti-polio di Sabin

vaccino di Sabin vaccino di Salk • vaccino di Sabin

I virus attenuati possono diffondersi nella popolazione (vaccinazione dei non vaccinati)

I virus attenuati replicano nell’organismo vaccinato• ampliamento della dose di virus

I virus attenuati provocano malattia lieve o inapparente• induzione di una risposta immunitaria “autentica”

Vaccini anti-Polio

Problematica del vaccino di Sabin

– Reversione del P3 a virus “wild-type o selvaggio”• poliomielite vaccinale (VDPV)

- virus altamente enterotropico

- ampia diffusione nei soggetti non-immuni

Oggi, per evitare la poliomielite vaccinale, la prima vaccinazione viene effettuata con il vaccino di Salk

Louis Pasteur mette a punto il vaccino contro il virus della Rabbia.• Passaggi seriali del virus rabbico selvaggio (virulento) nella corda spinale di conigli.

1° produzione sperimentale di vaccino

Rabbia

Vaccino anti-rabbico

• Nell’uomo

vaccino inattivato è l’unico esempio di vaccinazione post-esposizione

utilizzato in combinazione con sieroterapia

• Animali domestici vaccino ricombinante

Vaccino anti-influenzale• Ogni anno vengono prodotte 75 milioni di dosi di vaccino anti-

influenzale

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• I virus influenzali sono prodotti in uova embrionate

I virus dopo purificazione, vengono trattati con:- formalina

Wv intero inattivato- detergenti non-ionici

Sv subvirionici

•Deve essere somministrato ogni anno,•Il vaccino è costituito da una miscela di 3 ceppi (due ceppi A e un ceppo B)

Il virus Influenzale è un bersaglio mobile

composizione del vaccino influenzale dal 1970-al 2002

• • mutazioni che interessano le proteine HA e NA determinano la

comparsa di varianti antigeniche (antigenic drift)

La variabilitàcostantemente il virus accumula mutazioni

15 HA e 9 NA

Variabilità dei virus Influenzali

Cambio antigenico (Shift) (pandemie)Deriva antigenica (Drift) (epidemie)

•1918 Spagnola (H1N1)•1957 Asiatica (H2N2)•1968 Hong Kong (H3N2)

I virus influenzali

3 generiA B

C

Gli ospiti

Influenza A infetta una grande varietà di mammiferi inclusi uomo, maiale, cavallo e uccelli

Sottotipi influenza A

Nomenclatura del virus influenzale A

• i ceppi virali vengono definiti come segue:

– tipo di virus/luogo di isolamento/numero di isolato/anno

seguiti dal tipo di HA (H) e NA (N)

– e.g. A/Ann Arbor/6/60-H2N3

per i virus non-umani viene anche aggiunta la specie animale A/equino/Cornell/74 (H7N3)

assenza di designazione H e N per i virus influenzali B

Infezione con virus influenzali di tipo A