لا ترغب بتحميل ملف ؟ حسنا : تجدها هنا
ENGLISH ABSTRACT
Adenoviruses have been excellent vectors for delivering genes for gene therapy and vaccine antigens for decades. This is what we know as a viral vector-based vaccine platform; VV-based).
- What are adenoviruses?
- Why did we choose them for vaccine development?
- How was the first generation of adenovirus vaccines designed?
- RCA can be a safety issue in VV-based vaccine manufacturing, what does this mean?
The aim of this article is to lead readers step-by-step to a better understanding of this platform.
*****
Gli adenovirus sono stati per decenni ottimi vettori per il rilascio di geni per la terapia genica e antigeni dei vaccini (e questo è ciò che sappiamo come piattaforma vaccinale basata su vettori virali; VV-based).
- Cosa sono gli adenovirus?
- Perché li abbiamo scelti per lo sviluppo dei vaccini?
- Come è stata progettata la prima generazione di vaccini a base di adenovirus?
- La RCA può essere un problema di sicurezza nella produzione basata su vv, che cos’è?
Questo articolo vuole portare i lettori, passo dopo passo, ad una migliore comprensione di questa tecnica.
Cosa sono gli adenovirus?
La parola “adeno” viene dal greco “adēn”, e significa “ghiandola”. Nel 1953, l’ adenovirus è stato isolato dalle adenoidi di un bimbo e venne definito un “agente di degenerazione adenoide”, abbreviato in “A.D. agente” (Rowe WP et al.)
Infezioni da Adenovirus
Gli adenovirus causano circa il 5-10% delle malattie respiratorie. Di solito causano infezioni del tratto respiratorio asintomatiche, ma possono essere pericolosi e fatali negli individui immunocompromessi. Le infezioni adenovirali non sono solo respiratorie, ma anche oculari o gastrointestinali e possono colpire una vasta gamma di ospiti (uomini e animali).
- Periodo d’incubazione di 3-10gg.
- Possibili riattivazioni in bambini immunodepressi e adulti.
Faringite febbrile acuta (bambini di 3 anni), Febbre faringo-congiuntivale (7-8 anni).
Sintomi simili-influenzali quali: congestione nasale, tosse, coriza, malessere, febbre, brividi, mialgia e cefalea)
Malattia respiratoria acuta (ARD): Febbre, tosse, faringite, adenite cervicale, sierotipi 4, 7 • Polmoniti virali, laringiti, croup, bronchioliti.
Sindromi cliniche nei soggetti immunodepressi:
Polmoniti
Epatiti/pancreatiti fulminanti
Coliti/gastroenteriti fulminanti
Cistiti emorragiche
Encefaliti (rare) (bel pdf: http://www.labanalisibruno.it/files/adenovirus.pdf)
La Struttura
Le particelle degli adenovirus hanno:
- capside icosaedrico
- diametro di 70-90 nm
Le particelle degli adenovirus non hanno involucro lipidico.
Familia
Adenoviridae (piu’ di 50 sierotipi).
Il Genoma è DNA lineare a doppio filamento di 26-45 kbp
- Due ripetizioni terminali invertite (ITR) (rose nell’immagine del genoma, sotto)
– Cinque geni precoci (early) (E1A, E1B, E2, E3, E4) che modulano l’espressione genica dell’ospite richiesta per la sintesi e la replicazione della proteina dell’adenovirus.
- Cinque geni tardivi (L1-5) che sono necessarie per l’assemblaggio, il rilascio e la lisi delle cellule ospiti.
Perché li abbiamo scelti per lo sviluppo dei vaccini? Pros e Cons
Pros
– un’ampia gamma di tropismo tissutale
– facilità di manipolazione genetica
– proprietà adiuvanti intrinseche,
– capacità di indurre robuste cellule T transgene-specifiche e risposte anticorpali
– facilità di produzione su larga scala.
Cons
– immunità preesistente nell’uomo,
– risposte infiammatorie,
– sequestro del vettore a fegato e milza
– l’emergenza di Replication-Competent Adenovirus (RCA) o pseudo RCA
– molte fasi di produzione aumentano la possibilità di contaminazione
Costruzione di vettori adenovirali
Prima generazione
Come menzionato sopra: immunità preesistente nell’uomo, le risposte infiammatorie, e – sequestro del vettore in fegato e milza hanno limitato l’uso degli adenovirus come vettori. Tuttavia, la scelta di adenovirus meno circolanti e meno infettivi nella popolazione mondiale può risolvere questo problema. Sputnik V usa Ad26 e Ad5. J&J usa Ad26. Oxford/Astrazenca usa Ad dello scimpanzé (ChAdOx1).
Gli adenovirus sono realizzati per renderli sicuri ed efficienti per l’uso umano come vaccini e vettori di terapia genica.
Se vacciniamo gli esseri umani con vaccini contenenti vettori adenovirali che hanno ancora la loro capacità di replicarsi (RCA), questo potrebbe diventare un problema di sicurezza. Soprattutto nelle persone immunocompromesse che probabilmente finirebbero con un’infezione adenovirale pericolosa e fatale.
Il primo gene trascrive prima la proteina E1A, una proteina essenziale per la replicazione virale. La proteina E1A attiva la trascrizione di altri geni virali responsabili della sintesi del DNA virale.
In altre parole: le copie adenovirali NON possono essere realizzate senza il gene E1 completamente funzionante.
Per questo motivo, nei vettori adenovirali di prima generazione sono stati preparati eliminando il geno E1 (verde) per due cose:
- Per renderli difettosi nella replicazione e
- Per creare spazio per una sequenza transgene (come Spike S dal SARS-CoV-2, rosso).
Questo modello è funzionale come trans-complementazione e consente la replicazione del vettore adenovirale.
Trans-Complementazione che significa?
L’E1 eliminato da Ad è ingegnerizzato all’interno del cromosoma della cellula (come HEK293, 911, ecc.), e quindi continua ad aiutare il virus a replicarsi senza trovarsi all’interno del proprio genoma virale (come BLUETOOTH-PAIR). (Vedi l’illustrazione).
Purtroppo, non continua sempre come BLUETOOTH-PAIR perché ci sono possibilità di ricombinazione omologa spontanea tra il vettore adenovirale e le regioni E1 durante l’amplificazione all’interno delle cellule HEK293 (zona grigia), che potrebbero consentire l’emergere di vettori adenovirali (RCA) competenti per la replicazione!
Tuttavia, il progresso scientifico ha portato i ricercatori a trovare un bel trucco. Hanno sostituito la parte omologa con altre sequenze come PGK e HBV polyA (PER.C6 cellule come un esempio). Ora, l’evento RCA è quasi molto raro che si verifichi.
Continua …
