tipo di vaccino Da Wikipedia, l'enciclopedia libera
I vaccini a DNA sono vaccini che usano, al posto di una componente proteica di un patogeno (antigene), solo alcune parti del genoma del patogeno: parti che codificano, sotto forma di DNA, l'informazione genetica per la sintesi del rispettivo antigene.[1]
Produzione d un vaccino a DNA
Questo tipo di vaccinazione è anche chiamata vaccinazione a DNA.[2]
Per l'uomo non ci sono ancora vaccini a DNA approvati in nessuna parte del mondo.[1]
I vaccini a DNA sono i cosiddetti vaccini di "terza generazione": «Per oltre cento anni la vaccinazione è stata influenzata da uno dei due approcci: o l'introduzione di antigeni specifici contro i quali il sistema immunitario reagisce direttamente, o l'introduzione di agenti infettivi vivi attenuati che si replicano all'interno dell'ospite senza causare malattie [e che possono] sintetizzare gli antigeni che successivamente innescano il sistema immunitario. Recentemente, è stato sviluppato un approccio radicalmente nuovo alla vaccinazione».[3]
I vaccini a DNA contengono DNA che codifica per proteine specifiche (antigeni) da un agente patogeno. Il DNA viene iniettato nel corpo e assorbito dalle cellule, i cui normali processi metabolici sintetizzano le proteine in base al codice genetico nel plasmide che hanno assorbito. Poiché queste proteine contengono regioni di sequenze di amminoacidi che sono caratteristiche di batteri o virus, vengono riconosciute come estranee e quando vengono elaborate dalle cellule ospiti e visualizzate sulla loro superficie, il sistema immunitario viene allertato, che quindi innesca le risposte immunitarie.[4][5]
In alternativa, il DNA può essere incapsulato in proteine per facilitare l'ingresso nelle cellule. Se questa proteina del capside è inclusa nel DNA, il vaccino risultante può combinare la potenza di un vaccino vivo senza rischi di reversione.
Nel 1983, Enzo Paoletti e Dennis Panicali del Dipartimento della Salute di New York hanno ideato una strategia per produrre vaccini a DNA ricombinante utilizzando l'ingegneria genetica per trasformare il normale vaccino contro il vaiolo in vaccini che potrebbero essere in grado di prevenire altre malattie.[6] Hanno alterato il DNA del virus del vaiolo bovino inserendo un gene da altri virus (come i virus Herpes simplex, dell'epatite B e dell'influenza).[7][8]
Nel 1993, Jeffrey Ulmer e collaboratori presso i laboratori di ricerca Merckha dimostrato che l'iniezione diretta di topi con DNA plasmidico codificante per un antigene influenzale, proteggeva gli animali dalla successiva infezione sperimentale con virus influenzale.[9]
Nel 2016 un vaccino a DNA per il virus Zika è stato testato sugli esseri umani presso i National Institutes of Health. Lo studio era previsto coinvolgere fino a 120 soggetti di età compresa tra i 18 e i 35 anni. Separatamente, Inovio Pharmaceuticals e GeneOne Life Science hanno avviato a Miami i test con un diverso vaccino a DNA contro Zika. Il vaccino dei NIH viene iniettato nella parte superiore del braccio ad alta pressione.
Sono in corso studi clinici per vaccini a DNA per prevenire l'HIV.[10]
Il vaccino a DNA e le tecniche di terapia genica (in inglese Gene Therapy) sono simili.
Elimina la necessità di sintesi peptidica, espressione e purificazione di proteine ricombinanti e uso di coadiuvanti[11]
Persistenza a lungo termine dell'immunogenicità[4]
Lo sviluppo in vivo assicura che la proteina assomigli più strettamente alla normale struttura eucariotica, con le modifiche post-traduzionali collegate[4]
Svantaggi
Limitato agli immunogeni proteici (non utile per antigeni non proteici come i polisaccaridi batterici)
Potenziale di elaborazione atipica di proteine batteriche e parassitarie[5]
Potenziale quando si utilizza la somministrazione spray nasale di nanoparticelle di DNA plasmidico per trasfettare cellule non bersaglio, come le cellule cerebrali[12]
Vettori
Ulteriori informazioni Metodo di somministrazione, Formulazione di DNA ...
Tabella 2. Metodi di somministrazione dei plasmidi di DNA
Metodo di somministrazione
Formulazione di DNA
Tessuti target
DNA richiesto
Parenterale
Iniezione (ago ipodermico)
Soluzione salina acquosa
IM (muscolo scheletrico); ID; (IV, sottocutanea e intraperitoneale con successo variabile)
Grandi quantità (circa 100-200μg)
Pistola genetica
Perline d'oro rivestite di DNA
ED (pelle addominale); mucosa vaginale; muscoli esposti chirurgicamente e altri organi
Piccole quantità (fino a 16ng)
Iniezione pneumatica (getto)
Soluzione acquosa
ED
Molto alto (fino a 300μg)
Applicazione topica
Soluzione acquosa
Oculare; intravaginale
Piccole quantità (fino a 100μg)
Mediato dalla citofectina
Liposoma (cationico); microsfere; vettori di adenovirus ricombinanti; vettore di Shigella attenuato; formulazioni di lipidi cationici aerosolizzati
IM; IV (per trasfettare i tessuti in modo sistemico); intraperitoneale; immunizzazione orale alla mucosa intestinale; membrane mucose nasali/polmonari
variabile
Chiudi
Metodi di somministrazione
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Tabella 3. Vantaggi e svantaggi dei metodi di somministrazione del vaccino a DNA
Metodo di somministrazione
Metodo di spedizione
Svantaggio
Iniezione intramuscolare o intradermica
Nessun meccanismo di consegna speciale
Espressione permanente o semipermanente
Il pDNA si diffonde rapidamente in tutto il corpo
Sito inefficiente per l'assorbimento a causa della morfologia del tessuto muscolare
Quantità relativamente elevate di DNA utilizzate
La risposta Th1 potrebbe non essere la risposta richiesta
Pistola genetica
DNA bombardato direttamente nelle cellule
Piccole quantità di DNA
La risposta Th2 potrebbe non essere la risposta richiesta
Il DNA può essere consegnato alle cellule da mm a cm sotto la superficie della pelle
Notevole taglio del DNA dopo l'espulsione ad alta pressione
Espressione 10 volte inferiore e risposta immunitaria inferiore
Richiede grandi quantità di DNA (fino a 300 µg)
Consegna mediata da liposomi
Possono essere generati alti livelli di risposta immunitaria
Può aumentare la trasfezione del pDNA somministrato per via endovenosa
I complessi liposomi-DNA somministrati per via endovenosa possono potenzialmente trasfettare tutti i tessuti
I complessi liposoma-DNA somministrati per via intranasale possono provocare l'espressione nella mucosa distale e nella muscosa nasale e la generazione di anticorpi IgA
Che cosa è un vaccino del DNA?, su News-Medical.net, 25 settembre 2020. URL consultato il 17 marzo 2021 (archiviato dall'url originale l'8 aprile 2021).