ISA Montanide 720 Adjuvan

Montanide ISA  adjuvanları,  metabolize mineral yağları, metabolize edilmeyen mineral yağları veya iki yağın karışımı ile elde edilen farklı yüzey etkin maddeleri içeren bir adjuvan grubudur (http://www.nal.usda.gov/awic/pubs/antibody/overview.htm). Montanide ISA 720, çeşitli hayvan türlerinde ve insan sıtma, HIV ve kanser klinik denemelerinde yüksek antikor titrelerini uyaran, skualen bazlı, yağ içinde su emici bir adjuvandır (Pickering et al. 2004, Zhu et al. 2011).

Montanide ISA 720 alüminyum hidroksite alternatif bir adjuvan olarak insanlarda deneysel kullanımı onaylanmıştır (Masina et al. 2003, Toledo et al. 2001, Oliveira et al. 2005). İnsanlarda hümoral immün yanıt ve Th1 tipi hücresel cevap için uyarıcı olduğu gösterilmiştir (Masina et al. 2003).

Bununla birlikte, Montanide ISA 720 primatlarla yapılan aşılama çalışmalarında da hümoral ve hücresel immün yanıt bakımından olumlu yönde çok iyi sonuçlar göstermiştir (Masina et al. 2003, Collins et al. 2006).

Montanide ISA 720 kullanılarak formüle edilen katepsin B’den oluşan bir aşı, Schistosoma mansoni’ nin sıçangil şistozomiyazına karşı yüksek düzeyde koruma sağlamıştır. Formülasyon, parazit yükünün tüm biçimlerini önemli ölçüde azaltabilir, antijen spesifik antikorların sağlam üretimini uyarabilir ve Th1 / Th2 uyarımı başlatabilir olduğu anlaşılmıştır. Daha da önemlisi, aşılanmış hayvanlardan izole edilen splenositler, kontrol hayvanları ile karşılaştırıldığında, Th1 sitokinleri, IFN-γ, IL-12 ve TNF-α ve Th2 sitokinleri IL-5 ve IL-4’ün daha yüksek seviyelerini salgıladıkları tespit edilmiştir. Bu sonuçlar, şistozomiyaza karşı aşı adayı olarak Sm-cathepsin B / Montanide ISA 720 VG’nin yeni bir aşı adayı potansiyelini olduğunu göstermektedir (Ricciardi et al. 2016).

Gurung vd. (2014) M. avium alttür paratuberculosis‘e karşı yapmış oldukları rekombinant aşı geliştirme çalışmalarında Montanide adjuvanının MAP2698c ve MAP3567 proteinleriyle birlikte kuvvetli bir IFN-γ cevabı oluşturduğunu göstermiştir.

Hepatit C Virüsü (HCV)’ye, spesifik Th1-tipi bağışıklık yanıtlarının gücünü arttırmak için yeni bir aşı çalışması yapılmıştır. ELISPOT tahlili Montanide ISA 720’yi adjuvanı kullanılarak tekli veya çoklu proteinle bağışıklamanın, bu adjuvanı içermeyen formülasyondan  daha güçlü IFN-γ üreten Th1 yanıtları indüklediğini ortaya koymuştur. Montanide ISA 720’yi adjuvanı kullanılarak yapılan protein aşılaması aynı zamanda  humoral yanıtları arttırmıştır. Spesifik IgG izotipleri test edildiğinde, Montanide ISA 720 adjuvanı kullanılarak oluşturulan protein immünizasyonu, tek başına protein immünizasyonuna kıyasla daha yüksek titrelerde IgG2a antikorlar ürettiği bildirilmiştir. IgG2a’daki artış, ELISPOT tahlili ile gösterilen IFN-γ salgılayan Th1 hücrelerinin indüksiyonu ile benzerlik göstermiştir. Sonuç olarak, Montanide ISA 720 adjuvanı kullanılarak formülasyonu oluşturulan protein aşılaması, BALB/c farelerinde HCV’ye karşı hücresel bağışıklığın (Th1 tipi) yanı sıra hümoral bağışıklık tepkilerini büyük ölçüde arttırdığı gözlemlenmiştir (Qi Qiu et al. 2008).

Arévalo-Herrera et al. (2011) Plasmodium vivax circumsporozoite (CS)’nin  Montanide ISA 720 veya Montanide ISA 51 adjuvanlarında formüle edilen CS proteininin amino (N), merkezi tekrar (R) ve karboksil (C) bölgelerine karşılık gelen üç sentetik polipeptid kombinasyonu kemirgenlerde ve primatlarda immünojenlik açısından değerlendirmek amacıyla bir çalışma yapmışlardır. Deney hayvanları, BALB/c fareleri ve Aotus maymunları, test ve kontrol gruplarına ayrılmıştır. Aşılama üç kez 50 ve 100 µg aşı veya plasebo dozları ile immünize etmişlerdir. Antijene spesifik antimalaryal antikorlar enzime bağlı immünosorbent testi, immünofloresan antikor testi ve IFN-γ cevapları enzime bağlı immünosorbent deneyi (ELISAspot) ile belirlenmiştir. Her iki aşı formülasyonuda yüksek immünojenik özellikler göstermiştir. Fareler, C ve R polipeptidlerine karşı daha iyi antikor tepkileri geliştirirken, N polipeptidi maymunlarda daha immünojeniktir. Montanide ISA 720 ve Montanide ISA 51 formülasyonları arasındaki farklar anlamlı olmamıştır.

Giane A. Oliveira et al. (2005) yapmış oldukları çalışmada, çok güçlü suda yağ adjuvantı olan Montanide ISA 720’nin formülasyonu ile oluşturulan ICC-1132’nin artan dozlarda intramusküler olarak  uygulayarak immünojenikliğini değerlendirmişlerdir. Aşının en sık görülen şikâyeti olan geçici enjeksiyon bölgesinde oluşan ağrı tolere edilmiştir. 20 ug ve 50 ug ICC-1132/ISA 720 ile aşılanan tüm denekler, anti-immünojen ve anti-HBc (Hepatit B Nükleus) antikorları üretmişlerdir. Bu iki gruptaki gönüllülerin çoğunluğu ağırlıklı olarak opsonize edici immünoglobülin antikorlar geliştirmiştir. Montanide ISA 720 formüllü aşının tek bir enjeksiyonundan sonra pik titreleri ve parazite özgü antikorun direnci test edilmiştir. ICC-1132/ ISA 720 aşısının periferik kan mononükleer hücreleri çoğaltılmış ve rekombinant P. falciparum CS proteini ile uyarıldığında sitokinlerin (interlökin 12 ve IFN-γ) ve CS-spesifik CD4+ T hücre yanıtlarının yüksek seviyede olduğu tespit edilmiştir. Montanide ISA 720 ile formüle edilmiş tek doz bir ICC-1132  sıtma hastalığına karşı yeni bir aşı adayı olarak umut vadetmektedir.

Fatih KARABULUT

Kaynaklar;

1. Arévalo-Herrera, M., Vera, O., Castellanos, A., Céspedes, N., Soto, L., Corradin, G. and Herrera, S. 2011. Preclinical Vaccine Study of Plasmodium vivax Circumsporozoite Protein Derived-Synthetic Polypeptides Formulated in Montanide ISA 720 and Montanide ISA 51 Adjuvants. Am J Trop Med Hyg., 4(84); 21-27.
2. Collins, C., Grange, J. and Yates, M. 1984. Mycobacteria in water. Journal of Applied Bacteriology, 57(2); 193-211.
3. Gurung, R. B., Purdie, A. C., Whittington, R. J. and Begg, D. J. 2014. Cellular and humoral immune responses in sheep vaccinated with candidate antigens MAP2698c and MAP3567 from Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 4-93.
4. http://www.nal.usda.gov/awic/pubs/antibody/overview.htm
5. Masina, S., Gicheru, M.M., Demotz, S.O., and Fasel, N.J. 2003. Protection against cutaneous leishmaniasis in outbred vervet monkeys, using a recombinant histone H1 antigen. Journal of Infectious Diseases, 188; 1250- 1257.
6. Oliveira, A. G., Wetzel, K., Mauricio Calvo-Calle, J., Nussenzweig, R., Schmidt, A., Birkett, A., Dubovsky, F., Tierney, E. et al.2005. Safety and Enhanced Immunogenicity of a Hepatitis B Core Particle Plasmodium falciparum Malaria Vaccine Formulated in Adjuvant Montanide ISA 720 in a Phase I Trial. Infect Immun, 73(6); 3587.
7. Pickering, A. K., Osorio, M., Lee, G., Grippe, M. V. K., Bray, M. and Merkel, T. J. 2004. Cytokine response to infection with Bacillus anthracis spores. Infection and immunity, 72(11); 6382-6389.
8. Qi Qiu, R., Yuan-Hu, W., Xuanmao, J., Bo, J., Fuminaka, S., Teresa, G., Harvey, J., Alter, J. and Wai-Kuo, S. 2008. Induction of multispecific Th-1 type immune response against HCV in mice by protein immunization using CpG and Montanide ISA 720 as adjuvants. Vaccine, 5527-5534.
9. Ricciardi, A., Visitsunthorn, K., Dalton, J. P. and Ndao, M. 2016. A vaccine consisting of Schistosoma mansoni cathepsin B formulated in Montanide ISA 720 VG induces high level protection against murine schistosomiasis. BMC infectious diseases, 16(1); 112.
10. Toledo, H., Baly, A., Castro, O., Resik, S., Laferte, J., Rolo, F., Navea, L., Lobaina, L., Cruz, O. and Miquez, J. 2001. A phase I clinical trial of a multi-epitope polypeptide TAB9 combined with Montanide ISA 720 adjuvant in non-HIV-1 infected human volunteers. Vaccine, 19; 4328-4336.
11. Zhu, D., McClellan, H., Dai, W., Gebregeorgis, E., Kidwell, M. A., Aebig, J., Rausch, K. M., Martin, L. B., Ellis R. D. and Miller, L. 2011. Long term stability of a recombinant Plasmodium falciparum AMA1 malaria vaccine adjuvanted with Montanide® ISA 720 and stabilized with glycine. Vaccine, 29(20); 3640-3645.