Naslov Quillaja saponini kao adjuvanti
Naslov (engleski) Quillaja saponins as adjuvants
Autor Lorena Jambreušić
Mentor Stribor Marković (mentor)
Član povjerenstva Stribor Marković (član povjerenstva)
Član povjerenstva Daniela Kalafatović (predsjednik povjerenstva)
Član povjerenstva Katarina Kapuralin (član povjerenstva)
Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj Sveučilište u Rijeci (Fakultet biotehnologije i razvoja lijekova) Rijeka
Datum i država obrane 2023-07-18, Hrvatska
Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana BIOTEHNIČKE ZNANOSTI Biotehnologija
Sažetak Saponini su biološki aktivne tvari izolirane iz Quillaja saponaria Molina i Quillaja brasiliensis i sposobni su povećati imunogeničnost antigena u antigen-adjuvant kombinaciji. Adjuvantske sposobnosti saponina prvi puta je primijetio francuski veterinar Gaston Ramon, 1925. godine kada je induciran humoralni odgovor protiv difterije i tetanusa. Daljnji istraživački napori doveli su do otkrivanja palete kemijskih struktura saponina. QS-21 izoliran iz Quil-A, primarnog ekstrakta kore Q. saponaria, odabran je za kliničku uporabu na temelju fizikalno-kemijskih svojstava i pripadajućih terapeutskih učinaka. Iako farmakofor saponina nije definiran, postuliranim teorijama predlaže se mehanizam djelovanja. Receptor-posredovani mehanizam nalaže saponin-CD2 receptorsku interakciju na T limfocitima dok receptor-neovisna kolesterol-posredujuća internalizacija i dalje nije odbačena. U svakom slučaju, QS-21 povećava broj antigen-preuzetih antigen prezentirajućih stanica (APC) i potenciranom unakrsnom prezentacijom uzrokuje robusniji Th1/Th2 miješani imunološki odgovor. Osim adjuvantskih, saponini posjeduju antibakterijske, antivirusne i antitumorske sposobnosti po kojima su također zanimljivi u istraživanju cjepiva. U pokušajima otkrivanja farmakofora, šećerni motivi su se pokazali relevantnima u procesima receptorskog podraživanja i molekulske mimikrije, aldehidna C-23 pozicionirana skupina ključna u receptor-posredovanom mehanizmu, a hidrofobni aglikon u kolesterol-ovisnoj internalizaciji. Studije koje otkrivaju utjecaj strukture na aktivnost (SAR studije) nalažu da je cjeloviti kemijski profil saponina, a ne prisutnost ili odsutnost određene funkcionalne grupe zapravo farmakoforski obilježeno. Također, sintezom alternativnih saponina pokušava se poboljšati profil toksičnosti i aktivnosti QS-21, trenutno jedinog saponinskog adjuvanta prisutnog u odobrenim cjepivima. Povećanje stabilnosti i smanjenje hemolitičke aktivnosti QS-21 postiže se njegovim umetanjem u imunostimulirajuće adjuvantne komplekse (ISCOM). U dizajnu učinkovitog cjepiva presuđujuća je antigen-adjuvant odabrana kombinacija. Tako je za bolesti čiji uzročnici unutarstanično parazitiraju, potreban miješani Th1/Th2 odgovor uz Th1 i CTL citotoksično predvođenje. U prilog tome, dokazano je da robusniji imunološki odgovor pokreću adjuvantske kombinacije (AS) u usporedbi sa samostalnim adjuvantom. AS01 i AS15 liposom-bazirane te AS02 emulzija-bazirana formulacija su najintenzivnije predklinički ispitane. Jedini je kliničku upotrebu ostvario AS01 s optimalnim rizik/korist omjerom u cjepivima protiv malarije i herpes zoster.
Sažetak (engleski) Saponins are biologically active molecules isolated from Quillaja saponaria Molina and Quillaja brasiliensis and are capable of increasing the immunogenicity of antigens in an antigen-adjuvant combination. Saponin adjuvant capabilities were first presented in the 1925 by French veterinarian Gaston Ramon when humoral response was induced while working on diphtheria and tetanus vaccines. Further investigations succeded in reviling the whole palette of chemically different saponins. QS-21 isolated from Quil-A, the primary bark extract of Q.saponaria, is chosen for clinical use based on its physical and chemical uniqueness and belonging therapeutic effects. Despite saponin farmakofor being unknown, there are a few postulated theories that suggest mechanisms of action. Receptor-dependent mechanism proposes saponin interaction with CD2 receptors present on T lymphocytes while receptor-independent, cholesterol-associated internalization still hasn't been rejected. Either way, QS-21 increases the number of antigen-loaded antigen presenting cells (APCs), makes cross-presentation more robust while inducing a mixed Th1/Th2 immune response. Saponins are vaccinologically usable for their antibacterial, antiviral and antitumor properties as well. In attempts for farmakofor reveal, sugar moieties are considered biologically relevant in processes such as receptor stimulation and molecular mimicry of pathogen-associated molecular patterns (PAMPs), C-23 positioned aldehyde group crucial for receptor-associated mechanism and hydrofobic aglicone essential for cholesterol-associated internalization. Structure and activity studies (SAR) are aligned in the opinion that chemical completeness, not the presence or absence of certain functional group, is farmakofor creditable. Also, the synthesis of alternative analogs is needed for the improvement of the toxicity/activity ratio of QS-21, currently the only saponin adjuvant in approved vaccines. With saponin incorporation in immunostimulatory complexes (ISCOM) increasment in stability and decreasment in hemolytic activity is reached. In efficient vaccine design, antigen-adjuvant combination is decisive. Thus, in battle with diseases whose pathogen is intracellular, dominant Th1/Th2 and CTL cytotoxic immune responce is necessary. It is proved that more robust immune response have adjuvant combinations in comparison with adjuvants alone. AS01 and AS15 liposome-based and AS02 emulsion-based formulations are the most intensely studied among all. AS01 is the only one that found its usage in clinical practice because of a suitable risk/benefit ratio for dealing with diseases such as malaria and herpes zoster.
Ključne riječi
saponini
adjuvant
QS-21
Th1/Th2 odgovor
adjuvantne kombinacije
Ključne riječi (engleski)
saponins
adjuvant
QS-21
Th1/Th2 mixed immune responce
adjuvant combination
Jezik hrvatski
URN:NBN urn:nbn:hr:193:700142
Studijski program Naziv: Biotehnologija i istraživanje lijekova Vrsta studija: sveučilišni Stupanj studija: preddiplomski Akademski / stručni naziv: sveučilišni/a prvostupnik/prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) biotehnologije i istraživanja lijekova (univ. bacc. biotechn. pharm. inv.)
Vrsta resursa Tekst
Način izrade datoteke Izvorno digitalna
Prava pristupa Otvoreni pristup
Uvjeti korištenja
Datum i vrijeme pohrane 2023-07-19 16:49:22