Comparison of Intact Allergen Extracts and Allergoids For Subcutaneous Immunotherapy: The Effect of Chemical Modification Differs Both Between Species and Between Individual Allergen Molecules

ABSTRACT

Background: Allergen products for subcutaneous immunotherapy (SCIT) contain intact allergen extracts or chemically modified allergoids. Chemical modification was introduced to reduce allergenicity while retaining immunogenicity and thereby enable safer and more efficient allergy immunotherapy. Methods: Experimental allergoids were produced from intact allergen extract for birch, grass, and house dust mite (HDM) to evaluate the effects of chemical modification. Preparations were compared with commercial allergoids and analyzed using SDS-PAGE/immunoblotting, IgE-inhibition assays, and crossed immunoelectrophoresis (CIE). Dermatophagoides pteronyssinus (Der p) vaccines were also tested for protease activity and immunizing capacity in a mouse model. Results: The composition of IgE-binding epitopes in allergoids differed from that of intact allergen vaccines. Birch and grass allergoids produced smears of protein aggregates on SDS-PAGE, whereas intact allergen preparations showed distinct protein bands as expected. Der p allergoid vaccines, however, showed a distinct protein band corresponding to major allergen Der p 1 in both SDS-PAGE and CIE analysis, and commercial Der p allergoid vaccines showed Der p 1–related cysteine protease activity. Conclusion: Allergoids and intact allergen preparations differ with respect to the composition of IgE-binding epitopes. However, chemical cross-linking does not affect every allergen molecule to the same degree. Der p 1, for example, remains largely unmodified. Furthermore, the investigational HDM allergoid vaccines showed reduced and delayed immune responses when used for immunization of mice (AU)

RESUMEN

Antecedentes: Los productos de alérgenos para inmunoterapia subcutánea (SCIT) contienen extractos de alérgenos intactos o alergoides modificados químicamente. En este trabajo se ha hecho una modificación química para reducir la alergenicidad a la vez que se conservaba la inmunogenicidad, y por lo tanto, permitir una inmunoterapia más segura y eficiente. Métodos: Se produjeron alergoides experimentales a partir de extracto de alérgeno intacto para abedul, hierba y ácaros del polvo doméstico (HDM) y se evaluaron los efectos de la modificación química realizada. Las preparaciones se compararon con alergoides comerciales y se analizaron mediante SDS-PAGE/inmunotransferencia, ensayos de inhibición de IgE e inmunoelectroforesis cruzada (CIE). Las vacunas de Dermatophagoides pteronyssinus (Der p) también se probaron para determinar la actividad de la proteasa y la capacidad de inmunización en un modelo de ratón. Resultados: La composición de los epítopos de unión a IgE en los alergoides difería de las vacunas de alérgenos intactas. Los alergoides de hierba y abedul produjeron manchas de agregados de proteínas en el SDS-PAGE, mientras que las preparaciones de alérgenos intactos mostraron distintas bandas de proteínas como se esperaba. Las vacunas alergoides Der p, sin embargo, mostraron una banda de proteína distinta de la correspondiente al alérgeno principal Der p 1 en los análisis SDS-PAGE y CIE. Las vacunas alergoides comerciales Der p mostraron actividad de cisteína proteasa relacionada con Der p 1.Conclusión: Los alergoides y las preparaciones de alérgenos intactos difieren con respecto a la composición de los epítopos de unión a IgE; sin embargo, el entrecruzamiento químico no afecta a todas las moléculas de alérgenos de un modo similar. Der p 1, por ejemplo, permanece prácticamente sin modificar. Además, las vacunas alergoides de HDM produjeron respuestas inmunitarias reducidas y tardías cuando se usaron para la inmunización de ratones (AU)