Temel Đmmunoloji: Aşılama Prof. Dr. Gülbin Gökçay Đstanbul Üniversitesi Çocuk Sağlığı Enstitüsü Sosyal Pediatri Anabilim Dalı
Bağışıklık Tanımı: Vücudun hastalık yapıcı mikroorganizmalara karşı gösterdiği direnç Çeşitleri: Doğal (innate): Doğumdan itibaren bulunan. Vücut yüzeyi, vücut salgıları, bazı hücreler Edinsel (adaptive): Hastalığı geçirmekle, pasif transfer ya da aşılama ile
PASĐF AŞILAMA Tanımı: Önceden geliştirilmiş antikorların aracılığı ile farklı bir ortamda bağışıklığın geliştirilmesi Özellikleri: Hızlı koruyuculuk sağlar Koruyuculuk kısa sürelidir Çeşitleri: 1. Doğal 2. Doğal olmayan
Plasenta yolu ile sağlanan pasif aşılama Doğumdan önce anneden bebeğe IgG grubu antikorlar (maternal antikorlar)geçerler. Maternal antikorlar doğumdan sonra ilk 3 ay koruyucu, 6.ayda kayboluyorlar. Transplasentar antikor geçişini etkileyen faktörler: Beslenme, genetik yapı, erken doğum, düşük doğum tartısı, bölgesel suşlar, annenin aşılı olması ya da hastalığı geçirmiş olması, antikor tipi
Antikor tipine göre plasenta geçişi Đyi pasif transfer: Difteri, tetanoz antitoksini, antistafilokokal antikor, antieritrojenik toksin, tüm antiviral antikorlar (kızamık, kızamıkçık, kabakulak, polio) Zayıf pasif transfer: H. Đnfluenza, B. pertussis, dizanteri Pasif transfer yok: Wasserman antikoru, enterik somatik antikorlar (salmonella, shigella, E.coli)
Anne sütü ile sağlanan doğal pasif aşılama Anne sütü ile beslenen bebeklerin birçok enfeksiyon hastalıklarına daha az yakalandıkları, yakalansalar da daha hafif geçirdikleri saptandı. Araştırmalar anne sütünde bağışıklığı sağlayan ve bebeğin bağışıklık sistemini güçlendiren, onu hastalıklardan koruyan çok sayıda hücre, antikor ve enzimlerin olduğunu ortaya çıkardı.
Anne sütü ile sağlanan doğal pasif aşılama Anne sütündeki immunglobulinler ile annedeki bağışıklık bebeğe geçiyor. Bunlar memede sentez edilir, ayrıca anne kanından geçerler. IgA: Anne sütündeki temel immunglobulindir. Serumda 250 mg/dl, kolostrumda (siga olarak) 1740 mg/dl ve olgun sütte 100 mg/dl düzeyindedir. IgG: Serumdaki temel immunglobulin anne sütünde de var. Serumda 1210 mg/dl, kolostrumda 43mg/dL, olgun sütte 4mg/dL düzeyinde bulunur
2. Doğal olmayan pasif aşılama Önceden oluşturulmuş antikor içeren ürünlerin bazı hastalıklardan korunulması ya da hafif geçirilmesi için kullanılması
2. Doğal olmayan pasif aşılama Dört tip ürün vardır: 1. Genel kullanım için insan serum globulin kas içi, subkütan ya da damar içi olarak uygulanabilir 2. Yüksek yoğunluktaki insan serum globulini belirli bir hastalığa yönelik olarak kas için ya da damar içi 3. Hayvan serumları ya da antitoksinleri 4. Monoklonal antikorlar
AKTĐF AŞILAMA Canlılarda belirli bir hastalığa neden olan mikrobiyolojik etkene karşı aktif olarak bağışıklık geliştirmek için antijen ya da antijenler karışımının uygun bir bileşimle (aşı) uygulanması. Etkisi hemen başlamaz ancak uzun sürelidir
Aşıların geliştirilme yılları Çiçek aşısı 1796 Kuduz aşısı 1885 Tifo aşısı 1896 Kolera aşısı 1896 Veba aşısı 1897 Tüberküloz (BCG) 1927 Boğmaca aşısı 1926 Difteri aşısı 1923 Tetanoz aşısı 1926 Sarı humma aşısı 1935 Đnfluenza aşısı 1936
Aşıların tarihçesi 20.yüzyılın ikinci yarısında geliştirilen aşılar Poliomyelit (Çocuk felci) Kızamık-Kızamıkçık-Kabakulak Suçiçeği Hepatit A ve B Asellüler boğmaca H. Đnfluenzae konjuge tip Meningokok ve pnömokok polisakkarid tip 21.yüzyılda geliştirilen aşılar Rotavirus Zona Pnömokok konjuge tip Đnsan Papilloma virus
Aşı içeriği 1. Etken ya da antijeni 2. Adjuvanlar 3. Stabilize ediciler 4. Preservatörler 5. Taşıyıcı sıvı 6. Üretim süreci kalıntıları
Aşı içeriği: 1. Etken ya da antijen Aşılar etken ya da içerdiği antijene göre çeşitli tiplere ayrılır.
Aşı tipleri Canlı Aşılar Zayıflatılmış Bakteri Đçeren Đnaktive Ölü Aşılar Sentetik aşılar (Son teknoloji) Zayıflatılmış Virus Đçeren Protein içerenler 1-Arıtılmış antijen içerenler 2-Toksin içerenler (Toksoid aşı) 3-Konjuge Protein içerenler Đnaktive etkenin tamamını içerenler
Canlı bakteri ya da virus içeren aşılar Bakteri ya da virusların canlı ortamlarda pasajlarla hastalık yapıcı özelliklerinin azaltılması sonucu geliştirilir Bakteri ya da virus verilen organizmada çoğalabilir, hafif hastalık belirtilerine yolaçabilir Bağışıklık yaratma özellikleri daha güçlüdür bu nedenle 1-2 kez tekrarları yeterlidir
Canlı bakteri ya da virus içeren Örnekler: aşılar BCG (Verem) aşısı: Mycobacterium bovis bakteri suşunun zayıflatılmış canlı biçimini içerir. Kızamık, kızamıkçık, kabakulak, suçiçeği aşıları canlı virus aşılarıdır. Oral (ağız) yoldan uygulanan rota ve polio aşıları canlı virus aşılarıdır.
Ölü (inaktive) bakteri ya da virus içeren aşılar Etken çeşitli maddeler ile hastalık yapamaz ve çoğalamaz duruma getirilir ancak antijenik yapısı korunur. Gerekli immun yanıtı oluşturmak için birkaç kez uygulanmaları gerekir.
Ölü (inaktive) bakteri ya da virus Örnekler: içeren aşılar Tam hücreli boğmaca aşısı: Bordetella Pertussis bakterisinin ölü (inaktive) şeklini içerir. Poliomyelit aşısı : Enjeksiyon yolu ile uygulanan biçimi üç tip polio virusunun ölü şeklini içerir.
Protein içeren aşılar 1-Saflaştırılmış antijen içerenler: Mikroplardan bazı antijenlerin ya da toksinlerinin zararlı etkilerinin ortadan kaldırılıp immunojenik özelliklerinin arttırılması ile geliştirilir Đmmun yanıt oluşturmaları için birkaç kez uygulanmaları gerekir Örnek: Asellüler boğmaca aşıları, influenza aşısı, kuduz aşısı, polisakkarid pnömokok aşısı
Protein içeren aşılar 2-Toksin içeren aşılar: Etken tarafından üretilen toksinin saflaştırılması ve ardında aluminyuma bağlanarak toksoid haline getirilerek bağışıklık yaratma özelliğinin artırılması ile üretilir. Örnek:Tetanoz ve difteri aşıları
Protein içeren aşılar 3-Proteine kenetlenmiş (Konjuge) aşılar Bazı bakteriler yalnızca polisakkarid antijen içerirler. Polisakkaridler T-bağımsız antijenlerdir. Đki yaşından küçüklerde yeterli antikor yanıtı oluşturmaları için bu antijenlerin proteinlere kenetlenmeleri gerekir. Bu şekilde üretilen aşılara konjuge aşılar denir. Đmmun yanıt oluşturmaları için birkaç kez uygulanmaları gerekir. Örnekler: Konjuge Pnömokok, meningokok ve Haemophilus influenzae tip B aşıları
Sentetik aşılar Hastalık yapıcı etkendeki antijenin laboratuar ortamında üretilmesi sonucu geliştirilir. En sık kullanılan teknik rekombinant DNA teknolojisidir. Canlı etken içermez Etkili olabilmesi için birkaç doz yapılmaları gerekir Örnekler: Hepatit B aşısı, Đnsan Papilloma Virus Aşısı
Aşı içeriği: 2. Adjuvan Aşıdaki antijene karşı gelişen edinsel immun yanıtı artırmayı sağlayan maddelerdir. Hafif lokal ve sistemik reaksiyonlara yolaçabilir. a) Kimyasal kaynaklı: Alüminyum hidroksit jel B hücre yanıtını artırır. b) Bitkisel kaynaklı: Gamma inülin. Doğada bulunan bir karbonhidrat c) Bakteriyel kökenli: Lipopolisakkarid, lipid A ve muramyl peptid
Aşı içeriği: 3. Stabilize ediciler (sabitleyiciler) Aşıdaki proteinlerin ve karbonhidratların çevre koşullarından bozulmaması için Antijen miktarının çok küçük olduğu durumlarda matriks (dolgu maddesi) oluşturmak üzere kullanılır Kullanılan maddeler Şekerler: Sukroz, laktoz Amino asitler: glisin, monosodyum glutamat Proteinler: Đnsan serum albumini, jelatin Bazı tuzlar: Mg, NaCl
Aşı içeriği: 4.Preservatörler (koruyucular) Đmalat sırasında ya da kullanım sırasında karışabilecek patojenleri yok etmeye yöneliktir. Özellikle çok dozlu aşılarda kontaminasyon riskine karşı konulur En sık kullanılanı thiomersal isimli cıvalı bir bileşiktir. Hakkında çok tartışmalar olmakla birlikte bilimsel olarak bilinen bir yan etkisi bulunmamaktadır.
Aşı içeriği: 5. Taşıyıcı sıvı Ayrı ya da birlikte olabilir. Steril su, Serum fizyolojik, Doku kültür sıvısı
Aşı içeriği: 6. Üretim süreci kalıntıları Antibiyotikler: Özellikle viral aşıların üretimi sırasında bulaşmayı önlemek için. En sık kullanılanları neomisin, streptomisin, polimiksin B Duyarlılaştırıcı maddeler: Maya hücre kültüründe üretilen aşılarda az miktarda maya kalıntısı bulunabilir. Bakteri ve hücre kalıntıları
Örnek aşı içerikleri Engerix-B : Maya hücresinden rekombinant DNA teknolojisi HbsAg partikülleri Aliminyum hidroksit-jel Timerosal Genhevac-B : Chinese Hamster ovary hücresi rekombinant HbsAg Alüminyum hidroksit Formaldehit Polisorbat 80
Örnek bir aşının (influenza) hazırlanma aşamaları 1. Embriyo içeren yumurtada gerekli incelemeler yapılır 2. Bu yumurtaya influenza virusu ekilir 3. Aşılı yumurtalar kuluçka koşullarında saklanır 4. Yumurtanın allantoy sıvısından canlı viruslar izole edilir 5. Bu viruslar saflaştırılır, inaktif duruma getirilir
Örnek bir aşının (influenza) hazırlanma aşamaları (Devam) 6. Çeşitli kimyasal ajanlar ile virus parçalara ayrılır, üreme yeteneği tamamen sonlandırılır 7. Prezervatörler ve stabilizatörler eklenir 8. Steril süzme işlemi yapılır 9. Monovalan virus konsantresi aseptik koşullarda şişelenir 10. Kullanıma sunulmadan önce şişelenen aşının tekrar son kontrolü (hayvanlarda) yapılır
Aşı geliştirme çalışmaları Yeni aşı gelişimi karmaşık, zaman alıcı (15-20 yıl) ve masraflı (her aşı için >500 milyon $) bir süreçtir Başlangıçta yüksek fiyatlar yeni aşıların kullanımı için bir engeldir Seri üretim ve patent koruma hakkı ile aşı geliştirme maliyeti telafi edilir Aşı üreticisinin özel hakları ilk 20 yıllık sürede patentle korunur Ondan sonra diğer üreticiler telif ücreti ödemeden aşıyı üretmeye başlayabilir, bu şekilde aşının fiyatı ucuzlar
Aşı geliştirme basamakları 1. Keşif (discovery) 2. Preklinik hayvan deneyleri 3. Đnsan çalışmaları
Aşı geliştirme : 1-Keşif (exploratory) evresi: Temel laboratuvar araştırmaları içerir ve genellikle 2-4 yıl sürer Bilim adamları tarafından bir hastalığın önlenmesi veya tedavi edilmesine yardımcı olabilecek doğal veya sentetik antijenlerin saptanması ve saflaştırılması
Aşı geliştirme: 2- Preklinik hayvan deneyleri Aday aşının güvenlik ve immünojenitesinin açısından yapılan hayvan (en sık fare ve maymun) çalışmalarını içerir. İnsanlarda yürütülmez Doku ve hücre kültürlerinden yararlanılır Amaç insanlar üzerindeki etkiler için ön fikir edinmektir. Bu aşamada klinik çalışmalar için güvenli bir başlangıç dozu ve güvenli uygulama yöntemi saptanır Araştırmacılar aday aşıyı daha etkin hale getirecek denemeler yapabilirler Genellikle 1-2 yıl sürer
Aşı geliştirme: 3- Đnsan çalışmaları evresi Faz 1: Aşı üretimi ve denenmesi aşamasındaki çalışmaları kapsar. Az sayıda sağlıklı erişkinde, aşı güvenliği ve etkinliği sınanır. Faz 2:Aşının güvenliği ve doz yanıtı ile ilgili çalışmaları kapsar. Aşının etkinliği, doz ve sıklığı hedef nüfus üzerinde araştırılır (100-200 kişi)
Aşı geliştirme: 3- Đnsan çalışmaları evresi Faz 3: Đstatistiksel açıdan anlamlı sayılacak kişi sayısı üzerinde aşının etkinliği ve güvenliği araştırılır. Önerilen doz ve biçimde kısa ve uzun dönem etkiler (birkaç bin kişi) Faz 4 (lisans sonrası): Aşıya ruhsat verildikten sonra izlem çalışmalarını kapsar. (Aşı sonrası istenmeyen etkilerin izlenmesi)
Aşıların özellikleri Đdeal aşı: Hastalığı geçirerek edinilen bağışıklık derecesinde bağışıklığı; hastalık belirtilerine yol açmadan sağlayan aşıdır. Aşı immunolojisinin anlaşılması için aşı antijenleri tarafından B ve T hücre yanıtlarının nasıl başlatıldığı, desteklendiği, sürdürüldüğü ve/veya tekrar uyarıldığını incelemek gerekir.
Doğal bağışıklıktan edinsel bağışıklığa: aşıdan sonra gelişen basamaklar 1. Aşı enjeksiyon yolu ile verilir 2. Aşıdaki antijen ile ilgili olarak vücutta dolaşan dendritik hücreler, monositler ve nötrofiller bölgeye çekilir
Doğal bağışıklıktan edinsel bağışıklığa: aşıdan sonra gelişen basamaklar 3. Eğer aşıdaki antijen ve adjuvanlar yeterli tehlike sinyali oluştururlarsa monositler ve dendritik hücreler aktive olur 4. Böylece yüzeylerindeki reseptörler değişikliğe uğrar ve lenf yolları boyunca sıralanarak lenf bezlerine akarlar
Doğal bağışıklıktan edinsel bağışıklığa: aşıdan sonra gelişen basamaklar 5. Lenf bezlerinde T ve B hücreleri aktive olur
Doğal bağışıklıktan edinsel bağışıklığa: aşıdan sonra gelişen basamaklar (devam) 5. Lenf bezlerinde T ve B hücreleri aktive olur
Doğal bağışıklıktan edinsel bağışıklığa: aşıdan sonra gelişen basamaklar (Devam) 6-Aşıdan çok kısa süre sonra lenf bezlerinde ve dalakta B hücreleri plazma hücrelerine dönüşür ve düşük afinitede antikorlar üretilir (IgM +/- IgG/IgA izotipleri)
Doğal bağışıklıktan edinsel bağışıklığa: aşıdan sonra gelişen basamaklar (Devam) 7-Ayrıca germinal merkez reaksiyonu da başlar, foliküler T hücrelerden gelen uyarı ile B hücreleri çok sayıda antikor oluşturur. Bu üretim IgM yerine IgG, IgA veya IgE ağırlıklı ve daha yüksek afinitede olur. Plazma hücreleri antijene spesifik antikorlar üretirler
Doğal bağışıklıktan edinsel bağışıklığa: aşıdan sonra gelişen basamaklar (Devam) 8-Germinal merkez reaksiyonu sonunda birkaç plazma hücresi kemik iliğine giderek yaşam çukuruna (niş) yerleşir, burada hafıza hücresi olarak kalır ve destek stromal hücrelerden gelen uyarılara göre yaşamlarına devam ederler.
Aktif aşılamada serolojik yanıt gelişmesini etkileyen faktörler 1. Aşının saklanma koşulları 2. Aşı yapılma yaşı 3. Aşı dozu 4. Aşılama sıklığı 5. Diğer aşıların etkileri 6. Aşı uygulama yeri 7. Aşı uygulama yolu
1.Aşıların saklanma koşulları Aşılar sıcaktan, ışıktan ve donmadan etkilenir Isıya karşı çok hassas: Canlı viral aşılar Donmaya karşı çok hassas: Đnaktive, sıvı aşılar Işığa karşı çok hassas: Kızamık, kızamıkçık, kabakulak, BCG aşıları Tüm aşılar ve sulandırıcıları 2-8 C arasında saklanmalıdır Toz halde (liyofilize) bulunan aşılar sulandırıldıktan sonra belirtilen sürede kullanılmalı, bu süreyi geçenler atılmalıdır.
2.Aşı uygulanan kişinin özellikleri Yaşamın uçlarında yaşayanlarda immunolojik yanıt daha az olur (Süt çocukları ve yaşlılar) Maternal antikorlar aşıların özellikle canlı aşıların etkinliğini azaltabilir. Đmmun sistemi çeşitli nedenlerle (hastalık ya da ilaçlar) baskılanmış kişilerde aşının yarattığı immunolojik yanıt az olabilir ya da aşıya bağlı yan etkiler daha fazla görülebilir.
3.Aşı dozu Bazı aşıların (BCG, Difteri, Boğmaca, Hepatit A ve bazı Hepatit B) dozu (uygulanan miktar) yaşa göre değişir. Eksik dozda yapılan aşılar yeterli antikor yanıtı oluşturamayabilir, Fazla dozda yapılan aşıların istenmeyen etkileri daha sık görülür.
4.Aşılama sıklığı Đnaktive aşıların en az 3 hafta tercihen bir ay ara ile birkaç doz yapılması sonucu yeterli immunolojik yanıt oluşabilir. Birincil aşılama sonrası yapılan pekiştirme (rapel) doz aşının en az 4 ay sonra yapılması hafıza hücrelerinin daha iyi artmasını sağlar (Boğmaca aşısı örneği)
5.Diğer aşıların ve kan ürünlerinin etkileri Birçok aşı aynı anda yapılabilir. Bu açıdan bir üst sınır yoktur. Aynı yoldan uygulanan iki canlı aşı aynı anda ya da bir ay ara ile uygulanmalıdır. Canlı viral aşıların etkin olabilmeleri için replike olmaları gerekir. Kan ürününün içindeki donöre ait IgG ler aşı virusunun replikasyonunu engeller
7.Aşı uygulama yeri Bir yaşından küçüklerde kas içi aşı uygulaması uyluk dış yan yüze büyüklerde deltoide yapılır. Gluteal bölgeye uygulanan aşıların antikor yanıtı yaratma özellikleri daha az ve istenmeyen lokal etkileri daha fazla bu nedenle bu bölgeye aşı uygulaması önerilmez
6.Aşı uygulama yolu Đntradermal (deri içine): Verem aşısı (BCG) Subkütan (deri altına): Canlı viral aşılar Kasiçi: Đnaktive aşılar Ağızdan: Canlı polio aşısı, rota virus aşısı Buruna: Canlı grip aşısı Aşılar kılavuzda belirtilen yol dışında kullanıldığı takdirde immün yanıt daha az gelişir, istenmeyen etkiler ortaya çıkar
Aşıların etkileri Bireysel etkileri: Hastalıklardan koruyucu etki Aşıya bağlı istenmeyen etkiler Toplumsal etkileri Aşılanmayan kişilerin de korunması Hastalıkların kökünün kazınması
Aşıya Bağlı Toplumsal Bağışıklık Kontrol düzeyi: Yok zayıf orta toplumsal bağışıklık eşiği %0 %40 %80 >%95 Aşıya bağlı toplumsal bağışıklık (aşılanma oranı ile ilgili)
Aşının bir bulaşıcı hastalığın kökünü kazıyabilmesi için gereken özellikler Enfeksiyöz etkenin Latent (sessiz) bir dönem yaratmaması Fazla antijenik değişiklik geçirmemesi Konak immun yanıtı ile etkileşim içinde olmaması Sadece insanların konak olması (Hayvanların rezervuar olduğu hastalıkların aşılar tarafından kökünün kazınması zordur).
Aşı uygulamaları sonucu dünyadan kökü kazınılan hastalıklar Çiçek hastalığı: DSÖ 1980 yılında dünyadan kökünün kazıldığını ilan etti ve aşılama programına da son verildi. Çocuk felci hastalığı (Poliomyelit): Ülkemizde 1998 yılından beri görülmemekte. Dünyada halen 4-5 ülkede görülmekte Kızamık: Güney ve Kuzey Amerika kıtasında görülmüyordu????.
Kaynaklar Plotkin S, Orenstein W. Offit P. Vaccines. Saunders, 2008 Abbas AK, Lichtman AH, Pillai S. Cellular and Molecular Immunology. Saunders, 2013 Lawrence RA, Lawrence RA. Breastfeeding. Elsevier 2011