Biología Molecular- Ingeniería Genética

Biología Molecular:

Genética moderna

Dr. Angel E. Absaló[email protected]

Angel E. Absalón CIBA-IPN Tlaxcala

Vacunas Recombinantes:

¿Por qué utilizarlas?


Vacuna

• Exponer al huésped a un antígeno.

• Respuesta del huésped con anticuerpos.

• Memoria inmunológica



Historia de la vacunación

• Identificada desde siglo IV AC• Momias• Cruzadas

• Fatalidad• Cambio de la historia


Último caso de viruela:Ali Maow Maalin

Somalia Octubre de 1977

Vacunas: OrígenesEnfermedad Año aparición vacuna Observaciones

Viruela Jenner 1796 Virus vivo

Rabia Paster 1885 Virus vivo*

Tifoidea 1896 Completo

Difteria 1923 Toxoide

Tetanos 1927 Toxoide

Influenza 1938 Viral

Influenza 70´s Inactivada



Vacunas: Recombinantes

Enfermedad Año aparición vacuna Observaciones

Hepatitis Jenner 1796 Subunidad Core

Rabia 80´s Poxvirus

Influenza 90´s Poxvirus

Difteria 80´s Toxoide

Tetanos 80’s Toxoide

Influenza 2005 Subunidad M2

Influenza 2009 Subunidad HA


Vacunas: Recombinantes

Enfermedad Año aparición vacuna Observaciones

Influenza 90´s Pox

Newcastle 2009 El mismo

Newcastle 2010 Herpes virus

Influenza 2007 Newcastle

Influenza 2009 Marek


Vacunas recombinantes

Aislamiento del gen de

microorganismo patógeno

Inserción del gen en un plásmido

Purificación de plásmidos

Formulación de vacuna de

ADN

Inserción en bacterias

o en células de mamíferos para

expresión

Purificación de proteína o de

subunidad proteica

Formulación de vacuna de proteínas inactivadas

Inserción del gen en un

vector viral Crecimiento en cultivo celular

Formulación de vacuna de virus recombinante

Purificación de virus

recombinantes


Vacunas Recombinantes

• Subunitarias

• Vacunas de ADN

• Vector recombinante–Célula–Virus


Vacunas Subunitarias



VacunasSubunitarias

• Seguras

• Respuesta inmune humoral

• Respuesta inmune celular


Vacunas de ADN

Material genético

Copia de ADN del patógeno

Plásmido

Plásmido recombinante

Vacuna de ADN

Vacunas de ADN• Exposición prolongada del antígeno• Respuesta humoral• Incremento de memoria• Respuesta inmune celular


Vacunas vectorizadas

Modificacióngenética Obtención

de virusNo patógeno


Vacunas vectorizadas:Bacterias



Vacunas vectorizadas: Plantas

• Efectivas en laboratorio

• Bajo costo de producción

Vacunas vectorizadas

• Ventajas:–Aplicación virus “vivo”–Replicación en el huésped–Exposición prolongada–Polivalencia–Replicación sitio específica


Vacunas de ADN


Introducción

• Vacuna: Es una molécula que desencadena una respuesta inmune espcífica contra un antígeno.

• Contiene el agente causante de la enfermedad o una parte del mismo.


Vacunas de ADN

• Vacunación con ADN: Inyección a un organismo con AND modificado geneticamente para que el mismo huésped indusca una respuesta inmune.

• Es una molécula de ADN de doble cadena (generalmente un plásmido) que codifica las proteínas antigénicas del patógeno.

• El ADN se introduce en las células del huésped y las proteínas antigénicas son sintetizadas. A partír de estas, se indece una respuesta inmune.



Historia• Las vacunas de ADN son la tercera generación de

vacuncas.• En 1990, en la Universidad of Wisconsin, Jon Wolff

encontró que la inyección de plásmidos en ratones desencadenan la síntesis de las proteínas codificadas.

• En 1993, Merck Research Laboratories, Dr. Margaret Liu descubrió que la inyección de ADN conteniendo información de HA del virus de influenza desencadena una respuesta inmune.

• Desde 1996, se han iniciado pruebas para la aprovación de diferentes tipos de vacunas de AND: Cancer, influenza, Herpes virus.

Ventajas• No tiene el riesgo de las

vacunas vivas.• No es necesario el uso del

patógeno.• Las vacunas “muertas”

inducen una respuesta humoral.

• Las vacunas de ADN inducen una fuerte respuesta humoral y celular.


Como hacer una vacuna de ADN

Viral gene

Recombinant DNA Technology

Expression plasmid

Plasmid with foreign gene


Transform in to bacteria

Plasmid DNA get Amplified


Plasmid DNA isolated

Stored in vials

Ready for Apply


Methods of delivery• Inyeccion: Debe administrarse

una gran cantidad de ADN al huésped directamente al musculo.

• Gene Gun: Se requiere poca cantidad de ADN que es aplicada sobre la dermis.

• Inyección por presión: Se administra una cantidad alta de ADN en la dermis.


Mecanismo de presentación de antígeno

• ENDOGENO :- Antigenic Protein is presented by cell in which it is produced.

• EXOGENO :- Antigenic Protein is formed in one cell but presented by different cell.


Como funcionan las vacunas de ADN

Musculo

Plasmid DNA

+Angel E. Absalón CIBA-IPN Tlaxcala


mRNA

Antigenic Protein

Antigenic Peptides

MHC-I

Plasmid DNA

Nucleus

Vía Endogena

Vía Exogena

Antigenic Protein come outside


When Virus Enter in the Body

Viral Protein

Memory T-Cell

Antibodies


Ventajas

• No implica una infección

• La presencia del antígeno induce una respuesta inmune celular y humoral

• Estabilidad de la vacuna y fácil transporte.

• Económicas y fácil producción.

• Respuesta inmune duradera.


Desventajas

• Aplicable solo a inmunógenos protéicos.

• Riesgo de daño a genes reguladores del huésped.

• Possibilidad de generar tolerancia a el antígenos producido.


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