Adjuvants in allergen-specific immunotherapy: modulating and enhancing the immune response

ABSTRACT

Allergen-specific immunotherapy (AIT) is the only treatment that can affect the natural course of allergic diseases such as allergic asthma, allergic rhinitis, and IgE-mediated food allergy. Adjuvants are used to induce a quicker, more potent, and longer-lasting immune response. Only 4 compounds are used as adjuvants in currently marketed AIT products aluminum hydroxide, calcium phosphate, microcrystalline tyrosine (MCT), and monophosphoryl lipid A (MPL). The first 3 adjuvants are delivery systems with a depot effect, although they may also have immunomodulatory properties. These first-generation adjuvants are still widely used, especially aluminum hydroxide. However, aluminum is subject to limitations. MCT is the depot formulation of L-tyrosine; it enhances IgG production without inducing a significant increase in IgE, is biodegradable, and has good local and systemic tolerability. In turn, MPL is an immunostimulatory agent that is the only second-generation adjuvant currently used for AIT. In addition, multiple adjuvants are currently being studied, including immunostimulatory sequences (ISSs), nanoparticles (liposomes, virus-like particles, and biodegradable polymers), and phosphatidylserine derivatives. In a murine model of allergic bronchial inflammation by sensitization to olive pollen, the specific IgE level was significantly higher in sensitized mice treated with olive pollen and aluminum hydroxide. However, specific IgE levels were significantly reduced and bronchial hyperreactivity significantly improved in sensitized mice treated with olive pollen and bacterial derivatives (MPL or ISSs)

RESUMEN

La inmunoterapia específica con alérgenos (ITE) es el único tratamiento con potencial para modificar la evolución natural de enfermedades alérgicas como el asma alérgica, la rinitis alérgica y la alergia a alimentos mediada por IgE. Los adyuvantes se usan para provocar una respuesta inmune más rápida, más potente y de mayor duración. Hasta ahora, solo cuatro compuestos se usan como adyuvantes en los productos de ITE comercializados actualmente hidróxido de aluminio, fosfato cálcico, tirosina microcristalina (MCT) y monofosforil lípido A (MPL). Los tres primeros son sistemas de liberación retardada (efecto depot), aunque también podrían tener propiedades inmunomoduladoras. Estos adyuvantes de primera generación todavía se usan ampliamente, sobre todo el hidróxido de aluminio. Sin embargo, el aluminio tiene algunas limitaciones. MCT es la formulación de liberación retardada de la L-tirosina; aumenta la producción de IgG sin provocar un incremento significativo de IgE, es biodegradable y tiene una buena tolerabilidad local y sistémica. A su vez, MPL es un inmunoestimulador y es el único adyuvante de segunda generación usado actualmente en ITE. Además, hay múltiples adyuvantes en investigación, como las secuencias inmunoestimuladoras (SIE), nanopartículas (liposomas, partículas similares a virus y polímeros biodegradables) y derivados de la fosfatidilserina.En un modelo múrido de inflamación bronquial alérgica por sensibilización al polen de olivo, el nivel de IgE específica fue significativamente mayor en los animales sensibilizados tratados con polen de olivo e hidróxido de aluminio. Sin embargo, en los animales sensibilizados tratados con polen de olivo y derivados bacterianos (MPL o SIE) se observó una disminución significativa del nivel de IgE específica y una mejoría significativa de la hiperreactividad bronquial