UDK: 61+061.231=862=20
Maked med pregled 2001; 55(Suplement 47):19-27

CODEN: MKMPA3

ISSN 0025-1097
Maked med pregled 2001; 55(Supplement 47):19-27

 

NOVI PRIODI NA SPECIFI^NATA IMUNOTERAPIJA ZA ALERGISKI ZABOLUVAWA

 

Bogdan Petrunov, Alergolo{ka laboratorija, Nacionalen centar za infektivni i parazitarni bolesti, Sofija, Bugarija

 

NEW APPROACHES OF SPECIFIC IMMUNOTHERAPY OF ALLERGIC DISEASES

 

Bogdan Petrunov, Laboratory of Allergy, National Center of Infectious and Parasitic Diseases, Sofia, Bulgaria

 

 

Prof. d-r Bogdan Petrunov e eden od vode~kite specijalisti vo poleto na alergija i imunologija vo Bugarija. Toj e {ef na Laboratotijata za alergija vo NCIPB, a negovite glavni nau~noistra`uva~ki aktivnosti se povrzani so: produkcija i ispituvawe na alergenite, nivniot mehanizam i upotreba za specifi~na dijagnoza i terapija na alergiskite zaboluvawa; ispituvawe na efektot na aerozagaduvaweto vrz imuniot sitem i alergizacijata; ispituvawe na mehanizmot na imunostimulacijata. Toj e ~len na Ruskata akademija na medicinski nauki, Evropskata akademija za alergologija i klini~ka imunologija i zamenik pretsedatel na Bugarskoto zdru`enie za alergija. Toj e ekspert na SZO vo poleto na alergologijata.

 

 

 

 

 

 

 

IZVADOK

Specifi~nata imunoterapija (SIT) na atopiskite alergiski zaboluvawa poka`uva terapevtsko i profilakti~ko dejstvo koga se primenuva na soodvetno selektirani pacienti i koga se upotrebeni dobro definirani efektivni alergenski ekstrakti pod konstantna kontrola na kvalifikuvani alergolozi.

Vo tekot na poslednive 20-25 godini, vrz osnova na dostignuvawata od molekularnata biologija, imunologija i biotehnologija mnogu napori bea vlo`eni za da se razvijat novi pristapi za poefektivna SIT, a vo sporedba so dobro poznatata klasi~na specifi~na hiposenzibilizacija/ vakcinacija koja koristi te~ni ekstrakti od razli~ni alergenski supstanci. Specifi~nata imunoterapija /vakcinacijata so dobro definirani te~ni alergeni aplicirani subkutano se u{te ostanuva zlaten standard.

Klu~ni zborovi: specifi~na imunoterapija; alergoidi; rekombinantni alergeni; epitopi; sintetski peptidi.

 

SUMMARY

The specific immunotherapy (SIT) of the atopic allergic diseases has shown therapeutic and prophylactic impact when is applied on properly selected patients and well defined and effective allergenic extracts are used under the constant supervision of qualified allergologist. During the last 20-25 years on the basis of the achievements of the molecular biology, immunology and biotechnology many efforts have been applied to develop new approaches for more effective SIT in comparison with the well known “classical” specific hyposensitization using liquid extracts from different allergenic substances. At present one can only be optimistic about the application of these recent advances toward developing certain new immunotherapeutic procedures based on the rational immunologic principles while specific immunotherapy with well-defined aqueous allergens applied subcutaneously remains “gold standard”.

Key words: specific immunotherapy; allergoids; recombinant allergens; epitopes; synthetic peptides.

 

 

 

 

SIT so hemiski modificirani alergeni/ alergoidi

So cel da se podobri efektot na SIT, postoe{e dolgogogodi{na intenzivna rabota za sozdavawe, ispituvawe i klini~ka primena na hemiski modificirani alergeni ili alergoidi. Alergoidite, so silno reducirani ili kompletno eliminirani alergenski svojstva, no so za~uvana imunogenost stimuliraat sozdavawe na senzibilizira~ki IgE antitela mnogu pomalku vo sporedba so nivnite inicijalni alergeni. Tie doveduvaat do sinteza na glavno blokira~ki IgG4 antitela od imuniot sitem na organizmot, za {to se znae deka e eden od osnovnite mehanizmi so koj se objasnuva efektot na SIT.

So voveduvawe na alergoidite vo klini~kata praksa se postignati dva mnogu va`ni efekti: rizikot od nesakani reakcii vo tekot na tretmanot signifikantno se namali, poradi niskata alergenska aktivnost na preparatite, so {to postoi mo`nost za voveduvawe na povisoki dozi na alergeni (alergoidi) vo pacientot so postignuvawe na podobri klini~ki rezultati.

Podatocite od studiite so vakvi alergoidi poka`aa deka, alergogenosta e reducirana so 90-99% vo sporedba so inicijalnite vrednosti. Ova e mnogu jasno demonstrirano so faktot deka osloboduvaweto na histamin od senzibiliziranite bazofili ili mast kletki se namaluva za 1000 pati vo slu~ajot na alergoidite, vo sporedba so originalniot alergen.

Isto taka, zna~ajno namalena e alergoidnata sposobnost da predizvika odgovor na ko`nite testovi kaj alergi~nite pacienti, pri {to e opservirano deka tie se 200-2000 pati pomalku alergogeni. Dobrite karakteristiki na alergoidite se potvrdeni i so faktot deka, vo tekot na imunoterapijata mo`e da se apliciraat na lu|e dozi na alergoid koi se pogolemi za 40 pati vo sporedba so originalniot alergen, bez da se opserviraat nesakani reakcii. Isto taka, evaluacijata na titarot na blokira~kite antitela e zna~ajno nad normalata, a klini~kiot efekt e odli~en.

Pove}e od 20 godini nie izveduvame intenzivni studii vrz podgotovkata i klini~kata aplikacija na alergoidite od alergeni na trevni poleni i mikrokrle`i (D. pteronyssinus), koi {iroko se upotrebuvaat vo Bugarija za SIT i toa so golem uspeh (6). Na{ite rezultati poka`uvaat deka kaj 90,5% od lekuvanite pacienti so polenska hipersenzitivnost bea opservirani odli~ni i mnogu dobri klini~ki efekti, so poka`ano zgolemuvawe na nivoto na IgG blokira~kite antitela i samo vo 7,7% od niv bea demonstrirani slabi lokalni reakcii, vo tekot na trigodi{niot tretman.

Razli~ni pristapi se koristat za hemisko modificirawe na alergenite. Prv koj obezbedi vistinski alergoidi i koj go vovede poimot be{e Marsh (5), koj go tretira{e polenskiot alergen od Ambrosia so 0,3 M formalinski rastvor. Toj na ovoj na~in uspea vo golema merka da gi otstrani alergenite odgovorni za alergogenosta na polenskite alergeni i pritoa da ja zad`i skoro vo potpolnost nivnata antigenost.

Drug pristap za produkcija na visoko efektivni i bezopasni alergoidi za imunoterapija se sostoi vo obezbeduvawe na takanare~eni polimerizira~ki alergeni preku tretman so glutaraldehid vo inicijalniot alergenski ekstrakt. Posledicata e zna~ajno namaluvawe na alergenskata aktivnost na preparatot, dodeka antigenosta ili e za~uvana ili e zgolemena. Objasnuvawe na ovie fakti treba da barame vo dve nasoki: od edna strana so zgolemuvawe na alergenskata molekula se javuva namaluvawe na brojot od aktivno vklu~eni alergenski determinanti, a od druga strana, del od ovie determinanti se maskirani bidej}i se skrieni vo vnatre{nosta na polimeriziraniot alergen.

Tretata kategorija na hemiski modificirani alergeni se takanare~eni tolerogeni hapteni- kowugacija na alergenskite amino grupi so polietilen glikol, urea, D-lizin, dekstrin itn., rezultiraj}i so visoko tolerogeni produkti. Vo osnova na mehanizmot na akcija e vlijanieto vrz T-limfocitite koi u~estvuvaat vo kontrolata na IgE sintezata, so toa {to go inhibiraat vlijanieto na T-pomaga~kite limfocitite i gi stimuliraat T-supresornite limfociti, {to vo krajna merka doveduva do namaluvawe na sintezata na specifi~ni IgE antitela.

 

 

SIT so rekombinantni alergeni (rAll)

Glavnata cel na klonirawe na alergenite e da se produciraat rekombinantni proteini vo neograni~eni koli~ini za upotreba vo bazi~nite, isto kako i vo klini~kite istra`uvawa. Denes raspolo`livite komercijalni alergeni se kompleksni me{avini na brojni razli~ni molekuli, so {to adekvatnata analiti~ka procedura se ote`nuva. Od ovie pri~ini od pred 10-15 godini, rekombinantni DNK tehniki bea primeneti za klonirawe na alergeni proteini so cel alergenskite preparati da bidat na raspolagawe vo standardizirana i visoko pro~istena forma vo dovolni koli~estva. Naporite vo ova pole dovedoa do interesni rezultati so respekt i na teoretskite i na prakti~nite aspekti, odnosno da se upotrebuvaat rekombinantnite alergeni za specifi~na dijagnoza i imunoterapija. Pred da se upotrebi rAll vo prakti~ni celi, proteinot treba da bide izrazen vo dovolni koli~ini, pre~isten do homogenost i treba da postoi imunolo{ka ekvivalenca na rAll so negoviot priroden alergen. Vrz osnova na alergen-specifi~na dijagnoza, so rAll-geni, alergenskata smesa koja se upotrebuva za specifi~na imunoterapija mo`e da bide dizajnirana na potrebite na pacientot. Ova bi bila optimalna strategija, bidej}i pacientot nema da prima smesa na proteini koi sodr`at brojni proteini vklu~uvaj}i i potentni alergeni kon koi pacientot na po~etokot na terapijata nema IgE antitela. Se ~ini deka ovaa postapka mo`e od tehni~ki i finansiski pri~ini da bide postignata samo so upotreba na rekombinantni alergeni. Doka`ano e samo deka rAll-genite imaat imunogenost, no sй u{te nivnata upotreba e vo proces na ispituvawe poradi slabata imunogenost, kompleksnosta na prirodnite alergeni ekstrakti, nedostatok na precizna karakterizacija na repertoarot na glavnite alergeni. No, rekombinantnite alergeni o~igledno pretstavuvaat terapevtski potencijal vo idnina. Sepak, poradi pre~istenosta na rAll-genite, nivniot anafilaktogen indeks mo`e da bide ekstremno visok duri i pri mnogu niski dozi i potrebno e krajno vnimanie koga tie se primenuvaat kaj lu|e za imunoterapija (7).

Isto taka, za da se upotrebuvaat vodeni rAll, mo`e da se smeta deka glavno podobruvawe vo alergen specifi~nata imunoterapija mo`e da bide postignato so upotreba na hemiski modificirani rAll, koi ne se alergeni, a ja zadr`ale antigenosta. Ovie priodi, koi vklu~uvaat alergoidi koi se producirani od formaldehid polimerizacija ili kowugacija so monomethoxypolyethylene glycol na rAll, r-alergoidite se ~ini deka mnogu vetuvaat vo imunoterapijata (8). Razumno e da se pretpostavi deka upotreba na relativno pomalku injekcii od ovie modificirani rAll }e dovede do bezbedna i poefikasna terapija.

 

SIT so T-kleto~ni peptidni epitopi i T-kleto~ni receptorni peptidi

Napredokot vo naukata za celularnite i molekularnite faktori koi gi odreduvaat IgE posreduvanite alergii, povrzano so definicijata na zgolemen broj na epitopi na alergenite e baza za razvitok na nov priod za specifi~na imunotrapija so upotreba na peptidni epitopi. (4). Peptidite koi se sostojat od minimalni T-kleto~ni epitopi na alergenite proizleguvaat od nivnite soodvetni T-kleto~ni receptori (TKR). Zasega, postoe~kite infomacii za T-keto~nite epitopi na alergenite indiciraat deka: sekoj alergen poka`uva mnogu izazeni T-kleto~ni epitopi; izo-alergenite poka`uvaat varijantni specifi~ni T-kleto~ni epitopi; T-kleto~nite epitopi se rasprskani dol` celata vrvca na aminokiselini, prisustvoto na jasni imunodominantni T-kleto~ni epitopi sй u{te ne e dovolno razjasneto; {emata na prepoznavawe od T-kleto~nite epitopi varira od eden do drug pacient. Prednosta na ovie peptidi e deka tie ne se povrzani ili ne ja delat strukturata na alergenot i zatoa tie mo`ebi nema da induciraat bilo kakva nesakana reakcija. Tie mo`e da se koristat za SIT kako:

1. TKR-peptidnata ligacija igra kriti~na uloga pri diferencijacijata na T-kletkite kon T1 ili T2 tip i mo`no e da se manipulira so ovaa interakcija vo prilog na protektivniot T1 odgovor,

2. All-peptidite mo`e da ovozmo`at indukcija na periferna T-kleto~na tolerancija i namaluvawe na IgE- antitelo odgovorot, {to e postignato vo posledno vreme pri eksperimenti so `ivotni.

Razli~nosta na IgE imunolo{kiot odgovor e va`na i mo`e da bide presmetano deka vkupno od najmalku 10 000 epitopi se potrebni za da se pokrie celiot spektar na site alergeni kaj site alergi~ni pacienti. No sepak, kako rezultat na nivnata relativna va`nost, nekoi dominantni epitopi mo`e da postojat, pa samo 200 bi mo`elo da se koristat pri SIT.

Alternativno, modifikacijata na nekoi epitopi, mo`e da dovede do supresija na celokupniot imunolo{ki odgovor na daden alergen. No, zemaj}i ja predvid kompleksnosta na atopiskite alergeni, naivno e da se o~ekuva deka edna forma na alergenski specifi~en- epitop imunoterapija }e bide efektivna pri terapijata na alergiite. Za odredeni alergii protokolot bi vklu~il baterija na alergenski epitopi celno kon poliklonalnata populacija na T-kletkite, so toa zgolemuvaj}i ja verojatnosta za uspe{en tretman (1).

 

SIT so sintetski peptidi (SP)

Dobro e poznato deka T-kletkite CD4+ ne gi prepoznavaat proteinskite antigeni/alergeni vo nivnata nativna forma. Namesto taka, tie reagiraat na protein antigen/alergen samo koga tie se parcijalno degradorani i prezentirani na povr{inata na antigen/alergen prezentira~ki kletki svrzani so MHC II klasa na molekuli. Bidej}i MCH molekulite se visoko polimorfni i se razlikuvaat od edno do drugo lice, takarazli~ni osobi mo`e da reagiraat na razli~ni peptidni fragmenti na istiot protein antigen/alergen. Bi bilo mo`no da se napravi bajpas na antigenoto procesirawe so nekoi sintetski peptidi bidej}i peptidite mo`at da povrzat mnogu razli~ni MHC molekuli (3). Eden na~in za objasnuvawe na dejstvoto na sintetskite peptidi e da se inducira T-kleto~na tolerancija, a toa zna~i klonalna delecija ili periferna tolerancija. Prepoznavaweto na peptidnite/MHC kompleksi vrz APK kletkite od T- kletkite vo nedostatok na kostimulatorni signali vodi do sostojba na nereaktvnost ili klonalna anergija. Studii so in vivo i in vitro aplikacija na sintetski peptidi preku inhalacija ili intravenozno, poka`uvaat deka ekspozicija na ~ove~ki klonovi od CD4+ T kletki na visoki dozi od peptiden ligand ili superantigeni, rezultiraat so dolgotrajna sostojba na anergija ili nerektivnost duri do 30-60 denovi. No za razlika od klonalnata delecija, anergi~nite T-kletki pre`ivuvaat i mo`e celosno da funcioniraat pokasno. Peptidite koi se upotrebuvaat za da induciraat T-kleto~na anergija mo`at da ja blokiraat ili reduciraat pomaga~ki aktivnosta na antigen specifi~nite T-kletki, {to rezultira so reduciran broj na IgE producira~ki B kletki i ponisko nivo na specifi~ni IgE. Bidej}i peptidite obi~no ne gi vrzuvaat IgE, mo`e da bidat upotrebeni vo pogolemi dozi za brza hiposenzibilizacija bez da predizvikaat alergiska reakcija. No za `al ima mnogu ograni~uvawa vo potencijalnata klini~ka aplikacija na sintetskite peptidi: vo slu~ai kade alergenite eksptakti sodr`at pove}e od edna glavna komponenta, tolerantni peptidi bi trebalo da bidat najdeni za sekoja komponenta; bidej}i tolerancijata zavisi od T-kleto~noto prepoznavawe na peptidite vrzani za MCH molekulite kaj doma}inot, brojot na peptidite bi trebalo da bide zgolemen za da se pokrijat lica so razli~ni MCH tipovi; duri i ako optimalni peptidi bidat najdeni za indukcija na T-kleto~nata tolerancija, ova mo`ebi nema da bide dovolno da se stopira ve}e nastanatata produkcija an IgE kaj alergi~ni individui.

Nekolku eksperimentalni pristapi kon specifi~nata imunoterapija bea objaveni vo poledno vreme koi se baziraat na ideata da se prefrli Tpo2 tipot na imunolo{ki odgovor na Tpo1 tipot. Injektirawe na rAll zaedno so drug adjuvant, a ne Al(OH)3, koj ne samo {to ja zgolemuva imunolo{kata reaktivnost, no isto taka mo`e da go prefrli odgovorot kon Tpo1 tip koe e poka`ano od Mohapatra so livadarka (Poa p.) polen rAll povrzani so beta galaktozidaza na primer. Skoro, doka`ano e deka kultura na T-kleto~ni linii od atopi~nite individui so eden rAll od Poa p. alergenite i INF-alfa doveduva do razvitok na protektivni t.s. Tpo1 kletki namesto patogenite t.s. Tpo2 kletki. Nekoi avtori najdoa deka Il12 zaedno so rAll od razli~ni trevni poleni se odnesuvaat kako adjuvanti koi doveduvaat do periferna indukcija na Tpo1 tip na imunolo{ki odgovor. Na ovoj na~in, primenata na rAll zaedno so citokini mo`e da dovedat do razlika na alergen specifi~niot imunolo{ki odgovor od IgE kon IgG.

Za da se postigne inhibicija na IgE, bez razlika na prirodata na alergenot i sostojbata na imunizacijata, se generirani neanafilaktogeni anti IgE monoklonalni antitela, koi go inhibiraat IgE in vivo bez indukcija na anafilakti~ka reakcija. Vakvi humanizirani anti-~ove~ki IgE monoklonalni antitela bea producirani vo sorabotka na Tanox Byosystems, SAD i Ciba. Ovie monoklonalni antitela sega se pod klini~ko isleduvawe za potencijalno le~ewe na alergiskite zaboluvawa (polinozite).

Isto taka postojat nekoi novi mnogu interesni pristapi za SIT, od koi pogolemiot del se samo idei ili vo eksperimenalna faza, daleku od klini~ka aplikacija (9, 10).

 

 

Zaklu~ok

I pokraj napredokot vo na{ite znaewa za molekularno-imunolo{kite karakteristiki na alergenite i mehanizmot na imunoterapijata, primenata na ova znaewe vo klini~kata praksa e vo za~etok. Zasega, mo`eme samo da bideme optimisti za aplikacijata na ovie otkritija kon razvitok na odredeni novi imunoterapevtski proceduri koi se bazirani vrz racionalni imunolo{ki principi. Kako {to e naglaseno od Durham (2), specifi~nata imunoterapija/ vakcinacijata so dobro definirani te~ni alergeni aplicirani subkutano, se u{te ostanuva zlaten standard.

 

 

 

Literatura

1. Bousquet,J., Clinical use of recombinant allergens and epitops, in Regulatory Control of Allegenic Extracts, Gustav Fischer Verlag, Stuttgart-New York, 1994,87, 257-262.

2. Durham, XIX Annual Meeting of EAACI, Lisbon, 2000.

3. Francland, A.W., H. Mosbech, Immunotherapy in the 21st century, XVII Annual Meeting of EAACI, Birmingham, 1998, 14 - 17.

4. Helm,B.A.,E.A. Sprivey, Peptide blocking of IgE/receptor interaction, Allergy, 1997, 52, 12, 1155 - 1169.

5. Marsh,D., P. Norman, M. Roebber, M. Lichtenstein, Formaline modified pollen allergen: allergoid, J. Allergy Clin. Immunol., 1981, 68, 449 - 455.

6. Petrunov, B., Immunotherapy of the atopic allergic diseases, Immunoregulation in Health and Diseases, Academic Press Ltd., London, 1997, 280 - 293.

7. Rossi, R., G. Monasterolo, D. Operti, Evaluation of recombinant allergens, Allergy, 1996, 51, 12, 940 - 946.

8. Schneider, O., D. Kraft, Basic and practical aspects of recombinant allergens, Allergy, 1995, 50, 5, 383 - 391.

9. Spiegelberg, H. L., E. Orozco, M. Roman, DNA immunozation: a novel approach to allergen-specific immunotherapy, Allergy, 1997, 52, 10, 964 - 970.

10. Wheeler, A.W., K. Drachenberg, New appraches to immunological treatment of allergy, Allergy, 1997, 52, 6, 602 - 612.

 


Copyright (c) 2001 by Macedonian Society of Basic, Clinical Immunology and Allergology.
All rights reserved.
WEB design: Mirko Spiroski, MD, PhD
Optimally viewed with Internet Explorer
Revised: March 5, 2001