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Biología Molecular:
Genética moderna
Dr. Angel E. Absalónangelabsalon@yahoo.com
Angel E. Absalón CIBA-IPN Tlaxcala
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Vacunas Recombinantes:
¿Por qué utilizarlas?
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Vacuna
• Exponer al huésped a un antígeno.
• Respuesta del huésped con anticuerpos.
• Memoria inmunológica
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Historia de la vacunación
• Identificada desde siglo IV AC• Momias• Cruzadas
• Fatalidad• Cambio de la historia
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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
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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
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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
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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
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Vacunas Recombinantes
• Subunitarias
• Vacunas de ADN
• Vector recombinante–Célula–Virus
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Vacunas Subunitarias
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VacunasSubunitarias
• Seguras
• Respuesta inmune humoral
• Respuesta inmune celular
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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
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Vacunas vectorizadas
Modificacióngenética Obtención
de virusNo patógeno
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Vacunas vectorizadas:Bacterias
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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
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Vacunas de ADN
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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.
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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.
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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.
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Como hacer una vacuna de ADN
Viral gene
Recombinant DNA Technology
Expression plasmid
Plasmid with foreign gene
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Transform in to bacteria
Plasmid DNA get Amplified
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Plasmid DNA isolated
Stored in vials
Ready for Apply
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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.
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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.
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Como funcionan las vacunas de ADN
Musculo
Plasmid DNA
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mRNA
Antigenic Protein
Antigenic Peptides
MHC-I
Plasmid DNA
Nucleus
Vía Endogena
Vía Exogena
Antigenic Protein come outside
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When Virus Enter in the Body
Viral Protein
Memory T-Cell
Antibodies
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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.
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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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