Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Regulation of acquired immune responses during infection with intracelllular bacteria Vaccines.

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "Regulation of acquired immune responses during infection with intracelllular bacteria Vaccines."—  Präsentation transkript:

1 Regulation of acquired immune responses during infection with intracelllular bacteria Vaccines

2 Geschichte der Vakzinierung: eine Erfolgsgeschichte ! Vor und nach Einführung des Impfstoffes (CDC seit 1912) Polio 100 % (USA, Westeuropa) Pocken 100 % (weltweit) Masern/Mumps/Röteln 99 % (USA) Diphtherie 99 % (USA, Westeuropa) Keuchhusten 97 % (USA) Vor und nach Einführung des Impfstoffes (UK seit 1999) Neisseria meningitidis C 92 % (Kleinkinder) 95 % (Heranwachsende) Salmonella Vi Konjugat 90 % (2 - 4 jährige Kinder) Sicherheit ? Masern-Enzephalopathie 1/1000 natürliche Infektion 1/ Impfung

3

4 Die drei größten Killer in Millionen (Jahr 2000) 2.3 AIDS 1,7 TB 0.5 TB/HIV 1.2 Malaria

5 Dringend benötigte Impfstoffe: HIV Tuberkulose Malaria Hepatitis C Chlamydien Helicobacter pylori Leishmaniose Filariose Schistosomiasis (Bilharziose) Papilloma Virus Rotaviren (Durchfallerkrankungen) Respiratorisches Synzytienvirus (RSV), Rhinoviren u.v.a. Nicht nur Infektionskrankheiten Tumorvakzine Alzheimer

6 Neue Ansätze zur Impfstoff-Entwicklung Memory/Immuologisches Gedächtnis Wirksamkeit von Vakzinen Nachweis von Immunantworten Neue Strategien zur Verbesserung alter und zur Entwicklung neuer Vakzine !

7 Memory/Immunologisches Gedächtnis B-Zell-Memory - Antikörper - Memory-B-Zellen - Plasmazellen T-Zell-Memory - CD4 Th-Zellen - CD8 T-Zellen

8 B-Zellen/Antikörper mit wenigen Ausnahmen beruhen alle zur Zeit verwendeten Impfstoffe auf der Induktion von B-Zellen/Antikörpern Antikörper sind relativ leicht induzierbar Die Induktion und Wirksamkeit von Antikörpern lässt sich relativ einfach testen. -> Nachweis der Wirksamkeit der Vakzine

9 B-Zell-Memory/Antikörper: Nachweis einer B-Lymphozytenantwort Qualitativer und quantitativer Nachweis von spezifischen Antikörpern ELISA (enzyme-linked immunosorbant assay) Western-Blot Neutralisierungstests Nachweis der antikörperbildenden Zellen Plaquetest i ELISPOT-Assay (enzyme-linked immunospot assay)

10 Memory-T-Zellen Verschiedene Memory-T-Zellsubpopulationen CD4, CD8 CD4 Th-Zellsubpopulationen (Zytokin-Profil) - Th1, Th2, Th17…. Memory-T-Zellsubpopulationen - central Memory T-Zellen - effector Memory T-Zellen Expression von (hemmenden) Co-Rezeptoren Lokalisation der T-Zellen - Lunge, Darm…. Welche dieser Populationen schützt ??

11 Sallusto et al, Science 1999 CD4 CD8 CD4 Central vs Effector-Memory T-Zellen

12 CentralEffector CCR7++- CD62L+++/- GewebeLymphgewebePeripherie Proliferation +++/- Effektorfunktion +/-++ Cosignale?- Lebensdauer+?

13 Methoden zur Analyse der erworbenen T-Zellantwort Problem: Kein Antigen-spezifisches, den Antikörpern vergleichbares und einfach messbares Zellprodukt vorhanden!

14 Qualitative Nachweismethoden für T-Zellen (z.T. semi-quantitativ) in vitro Proliferation und Zytokinproduktion nach Stimulation mit dem Antigen Zytotoxizität Limitierende Verdünnungskultur (Limiting Dilution Assay) T-Zellklonierung und Analyse der individuellen Klone in vivo DTH Reaktion (Tuberkulin-Test) Bestimmung der schützenden Immunität Infektionsexperimente

15 Neuere Methoden zur quantitativen und qualitativen Analyse der T-Lymphozyten-Antwort ELISPOT-Assay Intrazelluläre Zytokinfärbung nach kurzer Antigenstimulation MHC/Peptid-Komplexe (Tetramere)

16 Klassisches Beispiel einer Delayed-Type-Hypersensitivity-Reaction: Tuberkulin-Test

17 Zytokintest

18 Bestimmung der schützenden Immunität (Infektionsexperimente) Tag nach einer Infektion mit S. typhimurium (400 i.v.) naiv immunisiert mit einem attenuierten S. typhimurium-Stamm

19 Bestimmung der schützenden Immunität (Infektionsexperimente) -> Große Impfstudien können auch als Infektionsexperiment angesehen werden

20 T APC * ** * * * * ** * * * T T T * ** * * * * ** * * * T T EEEE anti-IFN Antikörper + T-Zellen + APC +Antigen 24h Entfernen der Zellen anti-IFN -Antikörper -Enzymkomplex EEEE Substrat i ELISPOT-Assay (enzyme-linked immunospot assay) Methode:

21 ELISPOT-Assay Beispiel Antigen -- naiv infiziert IFN- + Spots/10 5 Zellen ohne Antigen mit Antigen

22 Blockade der Zytokinsekretion (Brefeldin A) Fixierung und Permeabilisierung der Zellen intrazelluläre Zytokinfärbung mit Antikörpern FACS: Intrazelluläre Zytokinfärbung Prinzip:

23 Intrazelluläre Zytokinfärbung Beispiel: T T T T T APZ T T T FACS IFN- CD8 IFN- CD8 APZ extra- und intrazelluläre Färbung 4h Inkubation

24 Multizytokin-Produzenten

25 PE Streptavidin PE CD8 MHC Klasse I-Tetramere Prinzip H-2K d Peptid (LLO91-99) -Mikroglobulin Biotin PE Streptavidin PE TZR

26 L. monocytogenes-Infektionsmodell Titer Primärinfektion (10 3 i.v.) Sekundärinfektion (10 5 i.v.) Wochen

27 0,02 0,14 2,22 3,11 1,41 Tag 0Tag 4Tag 7Tag 10Tag 17 CD62L FITC Tetramer PE 0,36 1,48 20,05 9,44 Tag 0Tag 3Tag 5Tag 7 Primärinfektion Sekundärinfektion Epitop: Listeriolysin O Peptid L. monocytogenes-Infektionsmodell

28 Viral load (copies per ml) HLA-B27-gag staining (%) Days after HIV infection anti-viral Therapy HIV-Infektion McMichael and Rowland-Jones, Nature :908

29 Akute Infektiöse Mononukleose (Epstein-Barr-Virus) Callan et al. JEM :1395

30 Grundlagenforschung und Vakzine-Entwicklung: Biologie der Immunantwort: Welche Immunantwort schützt? (Welche führt zu Pathologie?) Tiermodelle zur Testung Korrelat für Schutz im Menschen. Biologie des Erregers: Lokalisation im Wirt, in der Wirtszelle? Virulenzfaktoren, Attenuierung (Abschwächung) Impfstoff-Kandidatenauswahl. - Genome, Proteome. - Welche Antigene macht der Erreger im Wirt?

31 Hauptproblem: Wie sieht eine schützende Immunantwort überhaupt aus? Correlates of protection

32 Für wichtige Krankheitserreger ist unklar wie eine schützende Immunantwort aussieht! B-Zellen und/oder T-Zellen? Zielstrukturen/Antigene für T- und B-Zellen? Quantität der Memory-T-Zellen? Qualität der Memory-T-Zellen? - Zytokinprofil (multi-Zytokinproduzenten) - Oberflächenmoleküle - Langlebigkeit - Effektorfunktionen/Proliferation

33 Neue Strategien: 1. Subunit-Vakzine: - rekombinante Proteine - Peptide, Peptide-Agglomerate 2. Lebend attenuiert: gezielte Eliminierung von Virulenzfaktoren 3. Lebend rekombinant: - Antigene (Eigen-, Fremd-) - Zytokine (IL-12, GM-CSF) - Zytolysine (Listeriolysin) 4. DNA: Antigene, Zytokine, CpG-Motive 5. Neue Adjuvantien 6. Prime-Boost-Ansätze

34 rekombinante Proteinesicher, definiert, stabilwenig immunogen richtige Konformation keine CD8 T-Zellen (B-Zellen) -> Lipoproteine, Adjuvantien, Polysaccharidkonjugate Peptide sicher, definiert, stabil wenig immunogen billig keine CD8 T-Zellen Konformation (B-Zellen) MHC (Impflöcher) -> Lipopeptide, Adjuvantien, Polysaccharidkonjugate, Choleratoxoid-Konjugate, Polypeptide mit Schnittstellen für Proteasomen Subunit-Vakzine + -

35 + - Lebend/ ähnlich der Infektion, Entzündung attenuiert immunogen, Gedächtnis, Sicherheit mukosale Immunität, Immunsuppression Persistenz, Reversion multivalent Rekombination immunstimulatorisch lange Erfahrung (Vaccinia, Adenoviren, BCG, Salmonellen) -> Expression rekombinanter Fremdantigene, Zytokine; Prime/Boost Vakzinierung Attenuierte (rekombinante) Lebend-Vakzine

36 NacktePersistenz, ähnlichSicherheit ? DNA der Infektion, Einbau billig, haltbar CD4, CD8 T-Zellen, B-Zellen Zytokingene CpGs: hohe konzentrationen nicht-methylierter Motive Aktivierung von TLR-9 -> TH1 -Antwort + - Nackte DNA Vakzine

37 Adjuvantien Depoteffekt Entzündung alle Prozessierungswege Immunstimulation Aluminiumhydroxid, Aluminiumphosphat ISCOMs, Saponin, Mannosepolymere Öl in Wasser, Liposomen Virus-like Particles Lipid A Cholera-Toxoid (B-Untereinheit) + - Adjuvantien

38 Prime-Boost-Vakzinierung McShane et al. Nat. Med :1240

39 Prime-Boost-Vakzinierung TB reactive T-Zellen

40 Tuberkulose Ist eine Impfung möglich?

41 Mykobakterien Tuberkuloseerreger leben in Wirtsmakrophagen T-Zellen schützen gegen Tuberkulose-Erreger

42 Léon Charles Albert Calmette ( ) Jean-Marie Camille Guérin ( ) 1927: Der Impfstoff M. bovis Bacille-Calmette-Guerin (BCG) attenuierte M. bovis-Stamm # wahrscheinlich der am häufigsten verwendete Impfstoff # zunehmender Wirkungsverlust!!

43 20 min O min Listerien entweichen ins Zytoplasma der Zelle: Listeriolysin Listeria monocytogenes

44 Schutz durch einen gentechnisch veränderten Impfstamm: rBCG ureC-Hly Aerosol Infektion mit dem Beijing Stamm in der Maus. ungeimpft BCG BCG ureC Hly Grode et al. JCI 2005

45

46 Verschiedene Vakzinierungsstrategien gegen SIV gag in Rhesusaffen

47 CD4 Zellenviral load

48

49

50

51 McElrath et al. Lancet 2008

52 Die Bill-und-Melinda-Gates-Stiftung gibt ihnen mehrere Millionen Euro zur Impfstoffentwicklung. Wie gehen sie vor?


Herunterladen ppt "Regulation of acquired immune responses during infection with intracelllular bacteria Vaccines."

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen