Adiuwanty

Bardzo wa nym i trudnym problemem do rozwi zania jest u ycie adiuwantów. Adiuwanty ( ac. adiuvare - pomaga ) to substancje dodawane do szczepionek w celu pobudzenia lub zwi kszenia reakcji immunologicznej organizmu. Wzmagaj one nieswoi cie odpowied immunologiczn na antygen.

Niestety wiele z nich wywo uje szereg niebezpiecznych efektów ubocznych.

Adiuwanty ró ni si mi dzy sob pod wzgl dem sposobu dzia ania na uk ad odporno ciowy, jak i efektami ubocznymi wynikaj cymi z nadmiernej aktywacji systemu immunologicznego. Po raz pierwszy dzia anie adiuwantowe zaobserwowano w 1920 r. w czasie bada nad produkcj surowic zwierz cych do celów leczniczych. Odkryto wtedy, e niektóre substancje, np. sole glinu dodane lub zemulgowane z antygenem, wydatnie zwi kszaj produkcj przeciwcia . Do najbardziej znanych adiuwantów stosowanych w laboratoriach nale y tak zwany pe ny adiuwant Freunda. Rozwój bada nad rodkami wspomagaj cymi Freunda by nast pstwem bada nad gru lic . Kilku badaczy stwierdzi o, e reakcje immunologiczne u zwierz t na ró ne antygeny by y wzmocnione przez wprowadzenie do organizmu zwierz cia ywych M.

tuberculosis (pr tków gru licy). W obecno ci tej bakterii uzyskano reakcj typu opó nionego, przenoszon z leukocytami. Freund dokona pomiarów wp ywu oleju mineralnego na powodowanie nadwra liwo ci opó nionego typu na zabite pr tki. Stwierdzi wyra ny wzrost w reakcji wi zania dope niacza przeciwcia a, jak równie w opó nionej reakcji nadwra liwo ci. rodek wspomagaj cy Freunda stanowi emulsj wody w oleju wodnego antygenu w parafinie (oleju mineralnym) o niskim ci arze w ciwym i niskiej lepko ci. Jako rodki emulguj ce ogólnie stosowane s Drakeol 6VR i Arlacel A (mannide monooleate). S dwa rodki wspomagaj ce Freunda: niekompletne i kompletne. Niekompletne rodki wspomagaj ce Freunda zawieraj emulsj wody w oleju bez pr tków, natomiast kompletne - te same zwi zki, ale z dodatkiem 5 mg wysuszonych, zabitych przy pomocy podwy szonej temperatury M. tuberculosis lub zwi zków kwasu mas owego. Mechanizm dzia ania rodków wspomagaj cych Freunda jest zwi zany z trzema nast puj cymi zjawiskami:

• umieszczenie porcji antygenu w formie sta ej w miejscu wstrzykni cia umo liwia stopniowe i sta e jego uwalnianie w celu stymulowania przeciwcia ;

• zapewnienie rodka przenoszenia dla zemulsyfikowanego antygenu przez system limfatyczny do oddalonych miejsc, takich jak w y limfatyczne i ledziona, gdzie mog powsta nowe ogniska tworzenia przeciwcia ;

• tworzenie i akumulowanie serii komórek mononuklearnych, które s ciwe dla produkcji przeciwcia lokalnie i w miejscach oddalonych.

Wydaje si , e dzia anie adiuwantu zale y od dwu jego aktywno ci:

zag szczania antygenu w miejscu obecno ci limfocytów (efekt „sk adu-depot”) oraz indukcji cytokin, które reguluj ich funkcj . W przypadku ludzi u ycie adiuwantów nie jest zalecane, jednak do tej pory dopuszczono do stosowania niektóre sole nieorganiczne (wodorotlenek glinu, fosforan glinu oraz fosforan wapnia), które wybiórczo wspieraj rozwój Th2 swoistej reakcji immunologicznej. Sole glinu prawdopodobnie pe ni funkcj deponowania antygenu, tworz c ma e ziarenka, w których obecny jest antygen [Roitt, 2001].

Dobre rezultaty uzyskano tak e po zastosowaniu innych soli mineralnych metali, jak azotan ceru, siarczan cynku, koloidalny wodorotlenek elazowy i chlorek wapnia, jednak najlepsze wyniki daje wodorotlenek glinu. Równie wodorotlenek berylu znacznie wzmaga odpowied immunologiczn organizmu, jednak jest zbyt toksyczny aby móg by stosowany u ludzi. Fosforan wapnia stosowany by jako adiuwant w równoczesnych szczepieniach przeciwko dyfterytowi, kokluszowi, t cowi, polio, gru licy, tej febrze, odrze i zapaleniu troby B, równie z alergenami [Coursaget i wsp., 1986]. Korzy ci ze stosowania tego rodka wspomagaj cego upatrywano w fakcie, e jest on normalnym sk adnikiem cia a oraz jest lepiej tolerowany od innych adiuwantów.

Wy apuje on bardzo skutecznie antygeny i umo liwia ich powolne uwalnianie.

Ponadto organizm, któremu podano ten adiuwant wytwarza du e ilo ci przeciwcia typu IgG i znacznie mniejsze przeciwcia typu IgE.

Adiuwantami mog by równie produkty bakteryjne. Szczepionki zawieraj ce ca e zabite bakterie, a tak e pewne produkty metaboliczne oraz sk adniki ró nych mikroorganizmów wywo uj w odpowiedzi powstawanie przeciwcia i dzia aj jako immunostymulanty. Dodanie takich mikroorganizmów i substancji do szczepionek zwi ksza reakcj immunologiczn na inne antygeny znajduj ce si w takich szczepionkach. U ludzi stosuje si jako adiuwanty produkty bakteryjne - Bordetella pertussis (z toksoidami b oniczym i t cowym).

Innymi cz sto stosowanymi jako adiuwanty produktami bakteryjnymi s : sk adnik o nazwie P40 uzyskiwany z Corynebacterium, toksyna cholery, a tak e pr tki. Równie lipopolisacharydy (LPS) s rodkami wspomagaj cymi

odporno humoraln i komórkow . Zwi kszaj reakcj immunologiczn , zarówno na antygeny bia kowe, jak i polisacharydowe. Jednak e, LPS jest zbyt toksyczny i gor czkotwórczy, nawet w znikomych dawkach, aby móg by stosowany jako rodek wspomagaj cy u ludzi. Równie pr tki i ich sk adniki wykorzystywane jako adiuwanty okaza y si zbyt toksyczne. Produkty bakteryjne dzia aj najprawdopodobniej g ównie przez stymulacj produkcji przeciwcia . Teori t potwierdza fakt, e same cytokiny s skutecznymi adiuwantami, zw aszcza gdy po czone s bezpo rednio z antygenem.

Dzi ki wykonanym badaniom maj cym na celu detoksyfikacj produktów bakteryjnych otrzymano N-acetyl muranyl-L-analyl-D izoglutamin oraz dipeptyd muranylu (MDP). Zwi zki te podane bez antygenu zwi kszaj niespecyficzn odporno przeciwko infekcjom bakteryjnym, grzybiczym, paso ytniczym i wirusowym, a nawet przeciwko pewnym guzom [Woodard i wsp., 1980]. Do ównych wad zaliczy nale y to, i s one potencjalnie gor czkotwórcze i ich dzia anie nie jest ca kowicie zrozumia e.

Kolejnym sk adnikiem bakteryjnym wykorzystywanym jako adiuwanty s tzw. liposomy, sk adaj ce si z koncentrycznych b on lipidowych zawieraj cych fosfolipidy i inne lipidy w konfiguracji dwóch warstw oddzielonych przez komory wodne. Ich rola polega najprawdopodobniej na zamykaniu antygenu i dostarczeniu bezpo rednio do komórek prezentuj cych antygen. U ludzi by y stosowane pozajelitowo jako no niki biologicznie aktywnych substancji i s uwa ane za bezpieczne. Jednym z ostatnio wykorzystywanych adiuwantów o mechanizmie dzia ania takim jak liposomy jest tzw. kompleks immunostymuluj cy (ISCOMs) [Lovgren i Morein, 1991]. Jest to stosunkowo stabilny, ale niekowalentnie zwi zany, kompleks saponinowego zwi zku wspomagaj cego Quil-A, cholesterolu i antygenu amfipatycznego w stosunku cz steczkowym oko o 1:1:1. Spektrum antygenów kapsydu wirusa i amfipatycznych antygenów niewirusowych o istotnym znaczeniu dla szczepionek przeznaczonych dla ludzi, jakie zawiera ISCOMs, obejmuje gryp , odr , w cieklizn , gp340 z wirusa EB, gp120 z HIV, Plasmodium falciparum i Trypanosoma cruzi. Wykazano, e ISCOMs pobudzaj cytotoksyczne limfocyty T. Ponadto, mo e zosta pobudzona specyficzna reakcja IgA. ISCOMs s stosowane jedynie w szczepionkach weterynaryjnych, cz ciowo ze wzgl du na

ich dzia anie hemolityczne i pewne reakcje miejscowe (aktywno detergentow cz steczki Quil-A).

Inne rodki wspomagaj ce odpowied immunologiczn organizmu to m.

in. skwalen. Jest to polimer organiczny, który stosowany by w eksperymentalnych szczepionkach od 1987 roku [Asa i wsp., 2000] i w eksperymentalnych szczepionkach podawanych du ej liczbie uczestników wojny w Zatoce Perskiej. Adiuwant ten spowodowa jednak kaskad reakcji zwanych “syndromem wojny w Zatoce", które stwierdzono u nierzy bior cych w niej udzia . Symptomy, jakie u nich odkryto, obejmowa y zapalenie stawów, bóle tkanki cznej, powi kszenie w ów ch onnych, wysypki uczuleniowe, uczulenie na wiat o w postaci wysypki, wysypki w okolicy jarzmowej, chroniczne zm czenie, chroniczne bóle g owy, nienormaln utrat w osów cia a, nie ulegaj ce leczeniu ubytki skóry, owrzodzenia aftowe, zawroty g owy, os abienie, utrat pami ci, napady, zmiany nastroju, problemy neuropsychiatryczne, uszkodzenia tarczycy, anemi , podwy szone OB, systemowy liszaj rumieniowaty, stwardnienie rozsiane, ALS (stwardnienie zanikowe boczne), zespó Raynauda, syndrom Sjórgena, chroniczn biegunk , nocne pocenie i stany podgor czkowe. Ta d uga lista reakcji ubocznych wskazuje, jak wielkie szkody powoduj adiuwanty wykorzystywane w szczepionkach. Dlatego z jednej strony ca y czas prowadzone s badania maj ce na celu poszukiwanie adiuwantów lepszych od tradycyjnie stosowanych, szczególnie dla odpowiedzi komórkowej (zale nej od limfocytów T), m. in. próbuje si jako adiuwanty stosowa cytokiny promuj ce drog Th1, np. IL-2, IL-12 lub IL-15. Jednak z drugiej strony pracuje si nad innymi rodzajami szczepionek, które stymulowa yby odpowied komórkow bez dodawania adiuwantów.