Rekombinante und Subunit-Impfstoffe

Ein rekombinanter Impfstoff oder Subunit-Impfstoff präsentiert nur einen definierten Teil eines Pathogens, typischerweise ein gereinigtes Proteinantigen, anstatt des gesamten Organismus. Rekombinante DNA-Technologie wird verwendet, um das ausgewählte Antigen in einem Wirt wie Hefe-, Bakterien- oder Insektenzellen zu exprimieren, manchmal zu virusähnlichen Partikeln zusammengefügt, was ein hochdefiniertes Produkt ergibt, das keine Infektion verursachen kann, aber oft Adjuvantien und Auffrischimpfungen benötigt, um eine dauerhafte Immunität zu erzielen.

Definition

Ein rekombinanter Impfstoff oder Subunit-Impfstoff ist eine immunisierende Zubereitung, die ein oder mehrere definierte Pathogenantigene enthält, üblicherweise Proteine, die durch rekombinante DNA-Expression hergestellt werden, anstatt des gesamten Organismus, und die zur Induktion einer gezielten schützenden Immunantwort verwendet wird.

Scope

Dieser Eintrag behandelt, wie rekombinante und Subunit-Antigene hergestellt und formuliert werden, warum ein Ansatz mit definierten Komponenten verwendet wird und welche immunologischen Kompromisse die Präsentation eines isolierten Antigens mit sich bringt. Es handelt sich um eine plattformbezogene Referenz innerhalb der Impfstofftypen und enthält keine Zeitpläne, Dosierungen oder individuelle Impfempfehlungen.

Core questions

• Wie wird ein definiertes Antigen mittels rekombinanter DNA-Technologie für die Verwendung in einem Impfstoff hergestellt?
• Warum verändert die Präsentation einer isolierten Komponente anstelle eines ganzen Pathogens die Immunantwort?
• Welche Rolle spielen Adjuvantien, virusähnliche Partikel und die Antigenpräsentation bei der Steigerung der Immunogenität?
• Welche Sicherheits- und Konsistenzvorteile ergeben sich aus einem hochdefinierten Produkt?

Key concepts

• Rekombinante DNA-Expression von Antigenen
• Subunit-Antigen (Einzelkomponente)
• Virusähnliche Partikel
• Definierte, gut charakterisierte Zusammensetzung
• Adjuvantien
• Auffrischungsdosen
• Kann keine Infektion verursachen

Mechanisms

Das Gen, das ein ausgewähltes schützendes Antigen kodiert, wird kloniert und in einem Produktionswirt exprimiert, sodass das gereinigte Protein oder daraus aufgebaute selbstassemblierende virusähnliche Partikel als Impfstoff formuliert werden können. Da nur eine definierte Komponente präsentiert wird und diese sich nicht replizieren kann, ist der Immunstimulus präzise, aber möglicherweise intrinsisch weniger immunogen als ein ganzer Organismus; Adjuvantien werden daher häufig hinzugefügt, um die Reaktion zu verstärken und zu lenken, die Partikelpräsentation kann die Erkennung verbessern, und Auffrischungsdosen helfen, dauerhafte Antikörperspiegel aufzubauen. Das Ergebnis ist ein hochcharakterisiertes Produkt, dessen Zusammensetzung von Charge zu Charge konsistent ist und das die Infektion, vor der es schützt, nicht verursachen kann.

Clinical relevance

Rekombinante und Subunit-Impfstoffe sind etablierte Bestandteile der Immunisierung und wurden gegen Pathogene eingesetzt, für die ein definiertes Protein- oder Partikelantigen Schutz bietet, einschließlich des ersten rekombinanten Hefe-abgeleiteten Hepatitis-B-Impfstoffs und der virusähnlichen Partikelimpfstoffe gegen humane Papillomviren. Dieser Eintrag beschreibt die Plattform und ihre Immunologie; spezifische Produkte, Zeitpläne und Berechtigungen folgen den aktuellen Leitlinien und liegen außerhalb ihres Geltungsbereichs.

Evidence & guidelines

Randomisierte Studien und jahrzehntelange programmatische Anwendung unterstützen rekombinante und Subunit-Impfstoffe für ihre indizierten Krankheiten, und die Designprinzipien der Plattform sind in Impfstoff-Übersichten zusammengefasst. Produktspezifische Empfehlungen werden von der Weltgesundheitsorganisation und nationalen Impfberatungsgremien festgelegt.

History

Die Ära der rekombinanten Subunit-Impfstoffe begann in den 1980er Jahren, als die rekombinante DNA-Technologie es ermöglichte, ein Pathogenantigen in einem heterologen Wirt zu exprimieren und als Impfstoff zu reinigen, beispielhaft durch den rekombinanten Hefe-abgeleiteten Hepatitis-B-Impfstoff. Nachfolgende virusähnliche Partikelimpfstoffe, wie die gegen humane Papillomviren, erweiterten den Ansatz auf selbstassemblierende Antigenpartikel.

Key figures

• Maurice Hilleman
• Ian Frazer
• Martin Bachmann

Seminal works

• mcaleer-1984
• garland-2007
• bachmann-jennings-2010

Frequently asked questions

Wie unterscheidet sich ein rekombinanter Impfstoff von einem inaktivierten Impfstoff?

Ein inaktivierter Impfstoff verwendet das gesamte abgetötete Pathogen, während ein rekombinanter Impfstoff oder Subunit-Impfstoff nur eine definierte Komponente verwendet, üblicherweise ein Proteinantigen, das durch rekombinante DNA-Technologie hergestellt wird, was ein präziser charakterisiertes Produkt ergibt, das keine Infektion verursachen kann.

Warum enthalten viele Subunit-Impfstoffe ein Adjuvans?

Da ein isoliertes Antigen oft weniger immunogen ist als ein ganzer Organismus, werden Adjuvantien hinzugefügt, um die Immunantwort zu verstärken und zu formen, und Auffrischungsdosen werden häufig verwendet, um einen dauerhaften Schutz zu erzielen.