la ricerca allunga la vita: come nasceun vaccino MariaPaola Landini

la ricerca allunga la vita: come
nasce
un vaccino
nasceun
MariaPaola Landini
Preside della Facoltà di Medicina e Chirurgia
Università degli Studi di Bologna
Le epidemie sono state osservate nel
corso della storia sin da quando esiste la
scrittura per farne resoconto.
Per le epidemie più antiche le
informazioni ci sono giunte da autori
greci, tra i quali Tucidide, ed Ippocrate
La storia antica della
Vaccinazione coincide
con la storia del vaiolo
Il vaiolo compare nell
’Africa
nell’Africa
Nordorientale circa 12mila anni fa.
fa
La prima epidemia di cui
rimanga una segnalazione
è quella che sconvolse le
sorti della guerra tra Egizi
ed Ittiti, nel 1350 a.C.: si
trattava di Vaiolo
Il vaiolo: un forte movente per il
progresso scientifico
Il vaiolo è una malattia infettiva che ha
accompagnato la
storia dell‘ umanita’ per millenni.
Al contrario delle varie pestilenze
che funestavano la vita dei nostri
antenati in modo improvviso e
devastante per poi scomparire,
il vaiolo rimaneva endemico tra le
popolazioni colpite dopo ogni ondata epidemica.
Il vaiolo: un forte movente per il
progresso scientifico
Medaglia raffigurante
la dea Hariri
Hariri,,
dea del vaiolo
India 1
1°° secolo a.c.
Il vaiolo: un forte movente per il progresso scientifico
Il vaiolo arrivò in Europa dall’ Asia nel VI secolo
d.C.
Verso la fine del XVIII secolo in Europa , il vaiolo
era causa di circa 400.000 morti ogni anno , ed
1/3 dei sopravvissuti diventava cieco.
Il vaiolo non guardò in faccia nessuno
Contrassero il vaiolo:
Guglielmo II di Orange
l’imperatore Ferdinando II d’Austria
la regina d’Inghilterra Maria II
re Luigi I di Spagna
l’imperatore Giuseppe I d’Austria
lo zar Pietro II
re Luigi XV di Francia
Ha modificato la storia d
’Europa
d’Europa
Nel 1700 muore l’ unico erede degli Stuart e il trono passa
agli Hannover
Nel 1711 muore l’ imperatore Giuseppe d’ Asburgo e si
complicano i patti degli alleati contro la Francia nella
guerra di successione spagnola
Il virus del vaiolo
Virus a DNA a doppio filamento, di 185.578
nucleotidi (sequenza completata nel 1993),
corrispondenti a 197 geni.
Famiglia: Poxviridae;
Sottofamiglia: Chordopoxvirinae
Genere: Orthopoxvirus;
Specie: Variola virus
Fisiopatologia del vaiolo
Trasmesso per inalazione.
Una volta infettato
l’orofaringe, vi si replica
per 3 giorni, quindi
localizza nei linfonodi
locali per diffondere poi a
tutto il sistema linfatico.
Nasofaringe
Orofaringe
Laringofaringe
FEVER
6
7
8
Pustules
9
10 11 12 13 14
21
Scabs
RASH
Days – 4 – 3 – 2 – 1 1 2 3 4 5
Pre-eruption Papules-Vesicles
Onset of rash
• Trasmissione: contatto diretto o indiretto con uomini
malati (via respiratoria, cute)
• Incubazione 7 -17 giorni.
• Sintomi iniziali:f ebbre mal di testa e schiena
• Eruzione dopo 2-4 giorni - Progressione caratteristica
• Le croste cadono dopo 3-4 settimane
Progressione dei sintomi
Fasi
precoci
4°
giorno
6°
giorno
17° giorno: il rash è contagioso
finché non siano cadute tutte le
croste
Altamente mortale
• Morivano il 25% degli ammalati di forme
ordinarie, 80% di quelli con vaiolo confluente
e quasi tutti coloro che erano affetti da
vaiolo emorragico.
• Erano molto frequenti le complicanze a
carico dell'occhio con insorgenza di cecità.
La variolazione
variolazione:: primo intervento
consapevole di immunizzazione
I popoli delle antiche civilta’ asiatiche furono i
primi ad apprendere che i soggetti guariti dal vaiolo
quasi mai si ammalavano una seconda volta.
Ebbero perciò l' idea di provocare artificialmente ed in
forma lieve la malattia per proteggersi dalla forma grave
La variolazione
variolazione:: primo intervento
consapevole di immunizzazione
L' infezione deliberata di soggetti sani fatta con pus del vaiolo di
soggetti ammalati allo scopo di prevenire la malattia
CINA: primo resoconto scritto della vaiolazione: 590 d.c.
(indumenti di ammalati)
PERSIA: 1000 d.c. ingestione di croste
INDIA: Erano i sacerdoti di Brahma a vaiolizzare
(scarificazione con Pus e acqua del Gange)
A quei tempi l’esecuzione della vaiolazione
era parte di un rituale mistico-religioso.
La variolazione
variolazione:: primo intervento
consapevole di immunizzazione
Il sito dell’ inoculo era tra il pollice e l’ indice affinchè la
cicatrice rimanesse visibile
Protetto dalla cupola legnosa delle ghiande
Era un segno di distinzione
Dall’ India si diffuse all’ Arabia, Etiopia, Nubia, Asia Minore
Africa meridionale, Afghanistan, Pakistan….
La variolazione
variolazione:: primo intervento
consapevole di immunizzazione
Nel tardo ‘600 il metodo approdò anche in Inghilterra ad
opera di Lady Montagu moglie dell’ ambasciatore inglese a
Costantinopoli
In Inghilterra morivano circa 50.000 persone all’ anno
(su 7 milioni)
1796: Edward Jenner
Jenner si accorse che le donne
addette alla mungitura, che
frequentemente contraevano il
vaiolo bovino, difficilmente
venivano colpite da quello umano.
Concepì così l’idea che
questa infezione potesse
proteggere da quella del vaiolo
La variolazione
variolazione:: primo intervento
consapevole di immunizzazione
Ad una mungitrice che aveva contratto il vaiolo bovino estrasse
il siero dalle pustole sulle mani e lo inoculò a suo figlio James
di 8 anni
Sei settimane più tardi, Jenner infettò il bambino con il virus
del vaiolo umano. Il bambino non contrasse la malattia.
Alla fine del 1796 Jenner inviò un articolo alla Royal Society
a Londra, descrivendo 13 casi di soggetti immunizzati
con il vaiolo bovino.
La Royal Society rifiutò di pubblicare l’articolo.
.
La variolazione
variolazione:: primo intervento
consapevole di immunizzazione
Il metodo di Jennner ebbe tuttavia presto un’ampia
diffusione ed in breve tempo più di 100.000 persone furono
"vaccinate" in tutta Europa.
Nel 1805 Napoleone impose la "vaccinazione" a tutte le
sue truppe, ed 1 anno più tardi la vaccinazione fu estesa
alla popolazione francese.
.
Il vaccino moderno
Virus vaccinico vivo, del genere
Orthopoxvirus e capace di indurre
Immunita’ a tutti i membri
Ago biforcato sviluppato
per la vaccinazione antivaiolosa
Provoca solo lesioni cutanee
Le lesioni producono virus
infettante fino alla caduta
delle croste (2°/5°-21°gg)
Obiettivo: ERADICARE
Ipotizzato da Jenner nel 1801
WHO proposto nel 1958
La campagna inizia nel 1955
Da 200 a 300 milioni di dosi di vaccino prodotte e inoculate
ogni anno
Unito a diagnosi precoce dei focolai e contenimento
Uno degli ultimi casi di
vaiolo in Somalia nel
1977
Pocks are usually present on the
palms of the hands and on the
soles of the feet.
Il 9 gennaio 1979 l’OMS dichiara il vaiolo eradicato
Vaiolo oggi
Dal 1977 ad oggi si e’ registrato un caso in un
laboratorio britannico nel 1984.
Un singolo caso di vaiolo ovunque nel mondo
sarebbe oggi considerato un atto di bioterrorismo e
un’emergenza internazionale.
L’eradicazione del vaiolo è stata
possibile per 4 ragioni:
1) Non ci sono altri serbatoi se non l’uomo
2) Questi virus causano infezioni acute
3) Sono forti immunogeni
4) Il vaccino ha funzionato
Il vaccino ideale
•Sicuro
•Protettivo per un periodo prolungato
•Induce anticorpi neutralizzanti e immunita’
cellulo-mediata
E inoltre:
•Biologicamente stabile
•Economico da produrre
•Facile da conservare e da somministrare
Strategie di vaccinazione
1) Vaccini a subunita’
• a) Vaccini sintetici
• b) Vaccini ricombinanti (Epatite B)
• b) Vettori virali
2) Vaccini inattivati (Epatite A, Virus della Rabbia)
3) Vaccini a virus vivi (Influenza, Poliovirus, MMR,
Vaiolo)
Il futuro?
Si può indurre immunita’ contro:
• Cellule neoplastiche (immunita’ tumorale)
• Fattori che provocano malattie degenerative
croniche (Alzheimer)
• Agenti infettivi
Il futuro?
ANTIGENE
• Ingegneria genetica:
DNA vaccini a DNA
Vaccini a RNA
• Vaccini eduli (orali)
• Vaccini a cellule dendritiche
• Peptidi sintetici
ADIUVANTI MIGLIORATI
• liposomi,
• iscoms (complessi di saponine)
VIA DI SOMMINISTRAZIONE
• Vie respiratorie
• Orale
Vaccini a DNA
• Possono essere somministrati come DNA nudo o recato da
un batterio che lo propaga e secerne sulle mucose
Vaccini a RNA
• Hanno il vantaggio di fornire un’espressione transitoria
dell’immunogeno, non si integrano nel genoma dell’ospite,
nè inducono anticorpi anti DNA
Vaccini eduli
• Sicuri perché non prodotti in tessuti potenzialmente
portatori di infezioni latenti
• Economici
• Non richiedono iniezione (aghi contaminati)
• Inducono immunita’ mucosale oltre che sistemica
……
.ma
…….ma
• Le cellule vegetali possono resistere alla digestione
• Si può avere induzione di tolleranza orale
• Le piante “vettrici” devono almeno
produrre copie funzionali dell’immunogeno
produrne quantita’ sufficienti e costanti
crescere localmente
essere facili da propagare
Cellule dendritiche
I monociti circolanti vengono isolati dal sangue e
esposti alle citochine, con il vantaggio di non
sottoporre il paziente alla somministrazione
sistemica di farmaci. Il differenziamento avviene
in vitro e le cellule sono poi “caricate” con gli
antigeni verso cui bisogna sensibilizzare il sistema
immune prima di essere reinfuse nell’individuo.