Vaccine Adjuvants
Kyröläinen, Henna-Maarit (2022)
Kyröläinen, Henna-Maarit
2022
Bioteknologian ja biolääketieteen tekniikan kandidaattiohjelma - Bachelor's Programme in Biotechnology and Biomedical Engineering
Lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunta - Faculty of Medicine and Health Technology
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2022-05-12
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202204263726
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202204263726
Tiivistelmä
Human immune system is a complex system consisting of innate and adaptive immune responses that together provide protection against internal and external dangers. Components of the immune system, including the cells and molecules, have the ability to recognize and tell apart body’s own structures from dangerous, foreign structures. Vaccines use this capability to stimulate the innate immune response and antigen presenting cells (APCs) leading to activation of adaptive immune response and protection against a specific antigen. Traditional vaccines are highly immunogenic whole-pathogen vaccines that contain inactivated or weakened pathogens. Vaccine development has progressed in a direction where purified components of pathogens are used in vaccines. This has lowered the immunogenicity of vaccines but at the same time increased their tolerability.
Adjuvants are substances used in vaccines to increase their immunogenicity and to enhance the formation of antigen-specific immune responses. The first adjuvants, aluminium salts, were introduced to vaccines almost a hundred years ago. Adjuvants help the antigen to activate the innate immune response using one or more mechanisms of action. The action mechanisms are mostly local effects induced at the injection site that affect the type, quality and magnitude of the adaptive immune response.
However, adjuvant action mechanisms are not fully understood, but the increased knowledge and research on the immune system and what the adjuvant’s role is in the immune response have led to the development of more advanced and complex adjuvant systems and better vaccine design. The discovery of new possible adjuvants could be the key to developing more effective vaccines against more challenging pathogens. This thesis is a literature review that gives an outlook on human immune response, history of vaccination and current vaccine technologies and discusses the importance of adjuvants in vaccines. It also reviews adjuvant action mechanisms and presents few adjuvants used in marketed vaccines. Ihmisen immuunijärjestelmä on monimutkainen systeemi, joka muodostuu luontaisesta ja hankitusta immuunivasteesta. Nämä vasteet yhdessä suojaavat kehoa sisäisiltä ja ulkoisilta vaaroilta. Immuunijärjestelmän osilla, kuten soluilla ja molekyyleillä, on kyky tunnistaa ja erottaa kehon omat rakenteet vaarallisista, vieraista rakenteista. Rokotteilla hyödynnetään tätä kykyä stimuloimalla luontaista immuunivastetta ja antigeenia esitteleviä soluja, mikä johtaa hankitun immuunivasteen aktivointiin ja muodostaa suojan tiettyä taudinaiheuttajaa vastaan. Perinteiset rokotteet sisältävät kokonaisia inaktivoituja tai heikennettyjä taudinaiheuttajia, mikä tekee niistä erittäin immunogeenisiä. Rokotekehitys on edistynyt suuntaan, jossa rokotteet sisältävät puhdistettuja taudinaiheuttajien osia. Tämä on johtanut rokotteiden immunogeenisyyden alenemiseen, mutta samanaikaisesti lisännyt niiden siedettävyyttä.
Adjuvantit ovat aineita, joita lisätään rokotteisin parantamaan niiden immunogeenisyyttä ja vahvistamaan antigeenispesifisen immuunivasteen muodostumista. Ensimmäiset adjuvantit, alumiinisuolat, otettiin käyttöön rokotteissa lähes sata vuotta sitten. Adjuvantit auttavat antigeenia aktivoimaan luontaista immuunivastetta hyödyntämällä yhtä tai useampaa toimintamekanismia. Yleensä adjuvantin toiminta perustuu paikalliseen annostelualueella tapahtuvaan mekanismiin, joka vaikuttaa hankitun immuunivasteen tyyppiin, laatuun ja suuruuteen.
Siitä huolimatta, että moni asia immuunijärjestelmästä ja adjuvantin roolista on säilynyt mysteerinä, lisääntynyt tieto ja tutkimus ovat johtaneet kehittyneempien ja monimutkaisempien adjuvanttijärjestelmien sekä parempien rokotteiden kehitykseen. Uusien mahdollisten adjuvanttien löytäminen saattaa olla avain tehokkaampien rokotteiden kehittämiseen, myös haastavampia taudinaiheuttajia vastaan. Tässä kirjallisuuteen perustuvassa tutkielmassa annetaan yleiskatsaus ihmisen immuunivasteesta, rokotteiden historiasta ja nykyisistä rokoteteknologioista sekä pohditaan adjuvanttien merkitystä rokotteissa. Tutkielmassa käydään läpi myös adjuvanttien toimintamekanismeja ja esitellään muutamia markkinoilla oleviin rokotteisiin lisättyjä adjuvantteja.
Adjuvants are substances used in vaccines to increase their immunogenicity and to enhance the formation of antigen-specific immune responses. The first adjuvants, aluminium salts, were introduced to vaccines almost a hundred years ago. Adjuvants help the antigen to activate the innate immune response using one or more mechanisms of action. The action mechanisms are mostly local effects induced at the injection site that affect the type, quality and magnitude of the adaptive immune response.
However, adjuvant action mechanisms are not fully understood, but the increased knowledge and research on the immune system and what the adjuvant’s role is in the immune response have led to the development of more advanced and complex adjuvant systems and better vaccine design. The discovery of new possible adjuvants could be the key to developing more effective vaccines against more challenging pathogens. This thesis is a literature review that gives an outlook on human immune response, history of vaccination and current vaccine technologies and discusses the importance of adjuvants in vaccines. It also reviews adjuvant action mechanisms and presents few adjuvants used in marketed vaccines.
Adjuvantit ovat aineita, joita lisätään rokotteisin parantamaan niiden immunogeenisyyttä ja vahvistamaan antigeenispesifisen immuunivasteen muodostumista. Ensimmäiset adjuvantit, alumiinisuolat, otettiin käyttöön rokotteissa lähes sata vuotta sitten. Adjuvantit auttavat antigeenia aktivoimaan luontaista immuunivastetta hyödyntämällä yhtä tai useampaa toimintamekanismia. Yleensä adjuvantin toiminta perustuu paikalliseen annostelualueella tapahtuvaan mekanismiin, joka vaikuttaa hankitun immuunivasteen tyyppiin, laatuun ja suuruuteen.
Siitä huolimatta, että moni asia immuunijärjestelmästä ja adjuvantin roolista on säilynyt mysteerinä, lisääntynyt tieto ja tutkimus ovat johtaneet kehittyneempien ja monimutkaisempien adjuvanttijärjestelmien sekä parempien rokotteiden kehitykseen. Uusien mahdollisten adjuvanttien löytäminen saattaa olla avain tehokkaampien rokotteiden kehittämiseen, myös haastavampia taudinaiheuttajia vastaan. Tässä kirjallisuuteen perustuvassa tutkielmassa annetaan yleiskatsaus ihmisen immuunivasteesta, rokotteiden historiasta ja nykyisistä rokoteteknologioista sekä pohditaan adjuvanttien merkitystä rokotteissa. Tutkielmassa käydään läpi myös adjuvanttien toimintamekanismeja ja esitellään muutamia markkinoilla oleviin rokotteisiin lisättyjä adjuvantteja.
Kokoelmat
- Kandidaatintutkielmat [8709]