Inaktywowane Vibrio cholerae i rekombinowana toksyna cholerogenna

Czym są inaktywowane Vibrio cholerae

Inaktywowane Vibrio cholerae to całe komórki bakterii wywołującej cholerę, które zostały pozbawione zdolności do namnażania i wywoływania zakażenia. W procesie produkcji szczepionki bakterie są inaktywowane z wykorzystaniem formaldehydu lub podwyższonej temperatury. Metody te eliminują ich zdolność do namnażania, jednocześnie zachowując najważniejsze struktury antygenowe, zwłaszcza lipopolisacharyd (LPS) oraz inne antygeny powierzchniowe rozpoznawane przez układ odpornościowy. Dzięki temu szczepionka nie może wywołać choroby, ale skutecznie pobudza odpowiedź immunologiczną.

W szczepionce zastosowano cztery warianty Vibrio cholerae:

• biotyp klasyczny, serotyp Inaba,
• biotyp klasyczny, serotyp Ogawa,
• biotyp El Tor, serotyp Inaba,
• biotyp El Tor, serotyp Ogawa.

Uwzględnienie tych wariantów wynika ze zróżnicowania biotypów i serotypów Vibrio cholerae odpowiedzialnych za większość zachorowań na cholerę na świecie. Zastosowanie czterech wariantów umożliwia indukcję odpowiedzi immunologicznej przeciw najważniejszym szczepom krążącym w populacji oraz rozszerza zakres ochrony zapewnianej przez szczepionkę.

Rekombinowana podjednostka B toksyny cholerogennej (rCTB)

Naturalna toksyna cholerogenna (CT), wydzielana przez żywe bakterie w świetle jelita, składa się z toksycznej podjednostki A oraz nietoksycznej podjednostki B. Za efekt chorobotwórczy odpowiada podjednostka A, natomiast zadaniem podjednostki B jest wiązanie się z receptorami na powierzchni komórek nabłonka jelitowego. W omawianej substancji czynnej wykorzystuje się wyłącznie rekombinowaną podjednostkę B (rCTB), która jest pozbawiona aktywności toksycznej, lecz zachowuje silne właściwości immunogenne.

Produkcja rCTB odbywa się przy użyciu zaawansowanych metod biotechnologicznych. Gen kodujący podjednostkę B zostaje wprowadzony do zmodyfikowanego, bezpiecznego szczepu Vibrio cholerae, który następnie namnaża się w kontrolowanych warunkach w bioreaktorze. Po zakończeniu biosyntezy białko rCTB jest izolowane i poddawane rygorystycznemu oczyszczaniu.

Obecność rCTB w szczepionce sprzyja powstawaniu przeciwciał skierowanych przeciw toksynie cholerogennej. Dodatkowo podjednostka B wykazuje podobieństwo strukturalne do termolabilnej enterotoksyny (LT) produkowanej przez enterotoksyczne szczepy Escherichia coli (ETEC), co może skutkować częściową ochroną krzyżową wobec zakażeń wywoływanych przez te bakterie. Ta właściwość odróżnia Dukoral od innych inaktywowanych szczepionek przeciw cholerze niezawierających rCTB.

Mechanizm działania – odporność miejscowa

Klasyczne preparaty podawane domięśniowo stymulują głównie ogólnoustrojową odpowiedź immunologiczną z udziałem przeciwciał IgG. W przypadku zakażeń przecinkowcem cholery podstawowe znaczenie ochronne ma jednak zablokowanie patogenu bezpośrednio w miejscu infekcji, czyli w przewodzie pokarmowym. Z tego powodu omawianą substancję czynną aplikuje się wyłącznie drogą doustną.

Po przejściu przez środowisko żołądka zawiesina antygenowa dociera do jelita cienkiego. Tam wchodzi w bezpośrednią interakcję z komórkami M zlokalizowanymi w kępkach Peyera, będących elementem tkanki limfatycznej jelit. Kontakt inaktywowanych komórek bakteryjnych oraz białka rCTB z błoną śluzową inicjuje miejscową kaskadę immunologiczną. Skutkiem tego procesu jest intensywna synteza wydzielniczych przeciwciał klasy IgA (sIgA) w ścianie jelita. Przeciwciała te wiążą się z antygenami powierzchniowymi bakterii, co uniemożliwia im kolonizację nabłonka. Równocześnie blokują one podjednostki toksyny cholerogennej przed wnikaniem do enterocytów.

Pełna odporność miejscowa wykształca się po upływie 7 dni od przyjęcia drugiej dawki. Czas utrzymywania się ochrony wykazuje zależność od rodzaju patogenu:

• wobec cholery (Vibrio cholerae): skuteczna ochrona immunologiczna utrzymuje się w organizmie przez okres około 2 lat.
• wobec szczepów ETEC: ze względu na krzyżowy charakter odporności, ochrona wykazuje profil krótkotrwały i wygasa po około 3 miesiącach.

Skład i forma preparatu Dukoral

Dukoral jest jedyną dostępną w Polsce szczepionką zawierającą inaktywowane bakterie Vibrio cholerae oraz rekombinowaną podjednostkę B toksyny cholery (rCTB). Preparat występuje w formie dwuskładnikowego zestawu, który obejmuje fiolkę z zawiesiną antygenów oraz saszetkę z granulkami musującymi. Po rozpuszczeniu zawartości saszetki w wodzie powstaje bufor sodowo-węglanowy, który czasowo podwyższa pH w żołądku. Chroni to delikatne antygeny przed niszczącym działaniem kwasu solnego i umożliwia im dotarcie do jelita cienkiego w nienaruszonej postaci. Po wymieszaniu obu składników szczepionka przyjmuje formę płynną, przeznaczoną do natychmiastowego podania doustnego.

FAQ

Źródła:

1. Charakterystyka Produktu Leczniczego Dukoral, zawiesina i granulat musujący do sporządzania zawiesiny doustnej.
2. World Health Organization (WHO), Cholera vaccines: WHO position paper - August 2017, Weekly Epidemiological Record, No 36, 2017.
3. Magister Farmacji (magister.pl), Profilaktyka cholery i biegunki podróżnych - mechanizmy immunologiczne szczepionek doustnych.
4. Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego PZH - PIB, Szczepionka przeciw cholerze - Szczepienia.info.
5. Charakterystyka Produktu Leczniczego Dukoral.
6. Gołąb J., Jakóbisiak M., Lasek W., Stokłosa T., Immunologia, Wydawnictwo Naukowe PWN (Rozdział: Odporność błon śluzowych).
7. Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego PZH - PIB, Szczepienie przeciw cholerze, Portal Szczepienia.info.