Microrganismos na produção de vacinas

1. Graduação em Biotecnologia Disciplina de Biotecnologia Microbiana II Microrganismos na produção de vacinas Michele Pepe Cerqueira micpepe2@yahoo.com.br 12 de abril de 2011

2. Conceito VACINA  Produto biológico produzido pelo homem que contém um ou mais agentes imunizantes capazes de induzir uma resposta imune em indivíduos suscetíveis Aplicação “ A utilização de vacinas eficientes impede que um indivíduo seja acometido por uma determinada doença, além de ser o meio mais econômico para isso. Além disso, a vacinação beneficia também os indivíduos não imunizados”

3. Resultado Vacinas induzem proteção contra infecções estimulando o desenvolvimento de células efetoras e células de memória de vida longa Importância A imunização profilática utilizada em programas de vacinação no mundo levaram a erradicação completa ou quase completa de muitas doenças nos paises desenvolvidos

4. A erradicação da varíola pela vacinação. Janeway, 2010

5. Abbas et al., 2008

6. Por que não existem vacinas para todos agentes infecciosos importantes?

7. Doenças para as quais vacinas efetivas ainda são necessárias. Janeway, 2010

8. Vacinas são eficazes quando o agente infeccioso: Não estabelece latência Não sofre muito ou nenhuma variação antigênica Não interfere com a resposta imunológica do hospedeiro Ex: HIV

9. Critérios para uma vacina efetiva

10. Tipos de vacina • Atenuada ou replicante • Inativada ou morta • Subunidade • Conjugadas • Recombinante Biotecnologia convencional Biotecnologia moderna “DNA recombinante”

11. Exemplos de vacinas

12. Tipos mais comuns de vacinas bacterianas

13. Tipos mais comuns de vacinas virais

14. Vacinas atenuadas e inativadas • Inativação: leva o microrganismo a incapacidade de replicação • Atenuação: promove a perda da capacidade patogênica, mas mantém imunogenicidade • Vacinas bacterianas atenuadas: induzem proteção limitada, eficazes apenas por curto prazo • Vacinas virais atenuadas: induzem imunidade especifica de longa duração, dose única

15. Atenuação Metodologia tradicional

16. Atenuação Metodologia do DNA recombinante

17. Inativação • Métodos físicos • calor • ultravioleta • Métodos químicos • Formaldeído • Agentes alquilantes (β-propiolactona, etieneimina) Ligam cruzadamente as cadeias de ácido nucléico

18. Vacina de subunidade • Usa somente fragmentos antigênicos ou produtos de um microrganismos • Maior imunogenicidade • Normalmente administrado com adjuvantes • Toxóides: toxina bacteriana atenuada, que se tornam inócuas, mas permanecem imunogênicas

19. Vantagens e desvantagens

20. Vacinas recombinantes • Produzidas mediante tecnologia de DNA recombinante • Tipos: Subunidade, Vetorizada ouGênica (DNA) • Para humanos: Hepatite B, HPV • Para animais: Raiva (vaccinia virus), Leucemia felina (canarypox virus), Doença de Marek e Doença de Newcastle (herpesvírus de peru), Cinomose, Leishmaniose...

21. Vacinas de subunidade

22. Recombinant clones Mais de 120 produtos terapêuticos recombinantes

23. Vacinas vetorizadas

24. Vacinas gênicas (DNA)

25. Produção de vacinas • Seleção de cepas ou antígenos • Preservação de cepas • Multiplicação • Purificação • Inativação ou atenuação

26. 1. Seleção de cepas ou antígenos Sorotipos Vírus da febre aftosa: O, A, C, SAT-1, SAT-2, SAT-3 e Ásia-1 Streptococcuspneumoniae: + 90 (4, 6B, 9V, 14, 18C, 19F e 23F)

27. PROJEÇÕES:CORONA Antígenos víricos : envelope PROJEÇÕES:HEMAGLUTININAS ENVELOPE:GLICO/LIPO/PROTEINAS NÚCLEO-CAPSÍDEO

28. Antígenos bacterianos FLAGELOS PILI CÁPSULA MEMBRANACELULAR PAREDE CELULAR RIBONUCLEO-PROTEINAS Enzimas Celulares

29. 2. Preservação de cepas Liofilização Ultrafreezer -80 Nitrogênio líquido -196

30. 3. Multiplicação • Conhecimento das características biológicas do MO • Meios de cultivo (25 a 3500 L) • Fermentação (bioreatores); ampliação de escala (scale up)

31. Relação volume meio – capacidade do frasco 0,2 (20%) Inóculo – 5 a 10%

32. Cultivo celular Estático Homogênio Ovos entre 7 a 19 dias

33. Células renais de bovino – cultivo primário Efeito citopático – 30 h Efeito citopático – 48 h

34. 4. Purificação

35. 4. Purificação Centrífugas

36. 4. Purificação Cromatografia

37. Processo de produção da vacina da coqueluche • Bacilo gram-negativo Bordetella pertussis • Etapas • Preparo do inóculo, • Fermentação, • Filtração, • Destoxificação • Suspensão do MO liofilizado em soro fisiológico  cultivo em Bordet-Gengou (35°C, 96h) • Recultivo em Bordet-Gengou (35°C, 48h)

38. Processo de produção da vacina da coqueluche • Pré-inóculo • Duas etapas de cultivo em meio de Stainer-Scholte (24hs, 35°C) • Fermentação • Relação entre volume do inóculo e volume do meio é de 5% • Filtração • Separação das bactérias do meio e ressuspender em soro fisiológico

39. Processo de produção da vacina da coqueluche • Destoxificação • Através do uso de formaldeido, conservação com mertiolato, em tanques de 2 a 8°C • Mistura com toxóide diftérico (vacina conjugada) • Provas para liberação final da vacina • Toxidez • Potência em camundongos

40. Controle de vacinas Inocuidade Pureza Esterilidade Eficácia sorologia desafio

41. Vacina Ideal • Baixo Custo • Fácil estocagem (Temp. ambiente) • Dose única • Proteção duradoura

42. - ETAPAS DE DESENVOLVIMENTO TECNOLÓGICO DE VACINAS ~= 10-20 anos Estudos Clínicos Fase II - 6 - Estudos Clínicos Fase I - 5 - Estudos Clínicos Fase III - 7 - Estudos Experimentais - 2 - Estudos Clínicos - 3 - Scale-up - 4 - Produto - 9 - Descoberta - 1 - Registro - 8 - Fase IV - 10 - Características: multidisciplinar; longo período de maturação; alto risco de investimento.

47. Periódicos

48. Calendário básico de vacinação da criança

49. Calendário básico de vacinação da criança

50. Trabalho sobre vacina • Trabalho individual • Escolher um artigo – desenvolvimento de novas vacinas ou otimização de vacinas comerciais • Relatar o papel da biotecnologia nesse artigo escolhido • Enviar por e-mail o trabalho e o artigo escolhido – data: 15/04/2011 micpepe2@yahoo.com.br