Bezpečnost a imunogenicita vakcíny proti TBC; MVA85A, ve zdravých dobrovolnících, kteří jsou infikováni HIV

Potřeba nové vakcíny proti tuberkulóze Tuberkulóza (TBC) zabije ročně asi tři miliony lidí. Odhaduje se, že jedna třetina světové populace je latentně infikována Mycobacterium tuberculosis (M.tb) (Dye, 1999). Tito latentně infikovaní jedinci jsou vystaveni riziku reaktivace infekce, pokud by u nich došlo k imunosupresi. Celosvětově je koinfekce HIV nejčastější příčinou imunosuprese a zvyšuje šance na reaktivaci z 10% celoživotního rizika na 10% roční riziko (Corbett, 1996). V současné době dostupná vakcína, M. bovis BCG, je z velké části neúčinná při ochraně proti plicnímu onemocnění dospělých v endemických oblastech a je široce dohodnuto, že nová účinnější vakcína proti tuberkulóze je hlavní globální prioritou veřejného zdraví (Colditz, 1994). Může však být neetické a nepraktické testovat a zavádět očkovací strategii, která nezahrnuje BCG, protože BCG poskytuje užitečnou ochranu proti TBC meningitidě a lepře. Strategie imunizace, která zahrnuje BCG, je také atraktivní, protože populace, ve kterých bude nutné testovat tuto kandidátskou vakcínu, již byly imunizovány BCG. Vzhledem k vysoké prevalenci infekce M. tb by vakcína, která by mohla být podána latentně infikovaným jedincům a vymýtit latentní infekci, měla obrovský dopad na mortalitu a nemocnost na TBC. M.tb je intracelulární organismus. Buněčné odpovědi CD4+ Th1 typu jsou nezbytné pro ochranu a ze studií na zvířatech a lidech přibývá důkazů, že CD8+ T buňky také hrají ochrannou roli (Flynn, 2001). Obecně však bylo obtížné vyvolat silnou buněčnou imunitní odpověď u lidí pomocí podjednotkových vakcín. DNA vakcíny, rekombinantní virové vektory a kombinace protein/adjuvans všechny indukují jak CD4+, tak CD8+ T buňky, avšak žádný z těchto systémů pro dodávání antigenu neindukuje vysoké hladiny antigenně specifických T buněk, pokud jsou použity samostatně.

Heterologní imunizační strategie prime-boost zahrnují podávání dvou různých vakcín, z nichž každá kóduje stejný antigen, s odstupem několika týdnů. Použití primárního rekombinantního modifikovaného DNA viru vakcínie Ankara (MVA) boost indukuje vyšší hladiny antigenně specifických CD4+ a CD8+ T buněk než použití homologního boosteru se stejným vektorem v řadě různých modelů onemocnění (Schneider, 1998; McShane, 2001). Vzhledem k ochranné účinnosti BCG v dětství by BCG v ideálním případě představovalo primární imunizaci v takové strategii prime-boost. Abychom toho dosáhli, zaměřili jsme se na antigen 85A jako kandidátní antigen. Antigen 85A je vysoce konzervovaný u všech mykobakteriálních druhů a je přítomen ve všech kmenech BCG. Antigen 85A je hlavní vylučovaný antigen z M. tuberculosis, který tvoří součást komplexu antigenu 85 (A, B a C). Tento komplex tvoří hlavní část secernovaných proteinů jak M. tb, tak BCG. Podílí se na vazbě fibronektinu v buněčné stěně a má mykolyltransferázovou aktivitu. Antigen 85A je imunodominantní ve studiích na myších a lidech a má ochranný účinek u malých zvířat (Huygen, 1996).

Rekombinantní modifikovaný virus vakcínie Ankara (rMVA). Mnoho virů bylo zkoumáno jako potenciální rekombinantní vakcíny. Úspěšná celosvětová eradikace pravých neštovic prostřednictvím vakcinace živým virem vakcinie zvýraznila vakcinie jako kandidáta pro rekombinantní použití. Poznání v posledních letech, že nereplikující se kmeny poxviru, jako jsou MVA a avipox vektory, mohou být více imunogenní než tradiční replikující se kmeny vakcínie, zvýšilo atraktivitu tohoto přístupu. MVA (modifikovaný virus vakcínie Ankara) je kmen viru vakcínie, který byl více než 570krát pasážován ptačími buňkami, je replikačně nekompetentní v lidských buněčných liniích a má dobré bezpečnostní záznamy. Byl podán více než 120 000 očkovaným v rámci programu eradikace pravých neštovic bez nežádoucích účinků, a to i přes záměrné očkování vysoce rizikových skupin (Stickl, 1974; Mahnel, 1994). Tato bezpečnost u člověka je v souladu s avirulence MVA na zvířecích modelech. MVA má šest hlavních genomových delecí ve srovnání s rodičovským genomem, což vážně ohrožuje jeho schopnost replikovat se v savčích buňkách (Meher, 1991). V netransformovaných savčích buňkách nebyla zdokumentována žádná replikace. Replikace viru je blokována pozdě během infekce buněk, ale co je důležité, syntéza virů a rekombinantních proteinů není narušena ani během této abortivní infekce. Bylo prokázáno, že virový genom je stabilní prostřednictvím velké série pasáží ve fibroblastech kuřecích embryí. Replikačně deficitní rekombinantní MVA byl považován za výjimečně bezpečný virový vektor. Při testování na zvířecích modelových studiích se ukázalo, že rekombinantní MVA jsou avirulentní, a přesto protektivně imunogenní jako vakcíny proti virovým onemocněním a rakovině. Nedávné studie u silně imunosuprimovaných makaků podpořily názor, že MVA by měl být bezpečný u imunokompromitovaných lidí (Akira, 2001; Stittelaar, 2001). Nyní jsou k dispozici údaje o bezpečnosti z řady rekombinantních MVA, které jsou v současné době ve fázi I/II studií ve Spojeném království a Africe. Užitečná data o bezpečnosti a účinnosti různých dávek rekombinantní MVA vakcíny pocházejí z klinických studií s rekombinantním MVA exprimujícím řadu CTL epitopů z preerytrocytárních antigenů Plasmodium falciparum fúzovaných s kompletním antigenem preerytrocytárního stadia, adhezí související s trombospondinem Protein (TRAP). K dnešnímu dni byl MVA ME-TRAP podán více než 600 zdravým dobrovolníkům (dospělým a dětem) v Oxfordu a Africe (Gambie a Keňa) bez jakýchkoliv závažných nežádoucích účinků (Adrian Hill, nepublikováno, osobní sdělení). Dobrovolníci dostali jednu až tři dávky od 3 do 15 x 107 pfu na dávku intradermální vakcíny ve třítýdenních intervalech. Všichni jedinci mají dočasné lokální zarudnutí s typicky 5mm centrální červenou oblastí s bleději růžovou okolní oblastí, která se pohybuje ve velikosti od přibližně 1-7 cm v průměru a vrcholí 48 hodin po vakcinaci. Sedm dní po vakcinaci obvykle zůstává pouze střední červená oblast. Toto odezní během několika příštích týdnů a obvykle není patrné 2 měsíce po očkování. Vznikající bezpečnostní profil rekombinantní MVA vakcíny je vynikající a podpořen daty z klinických studií tří dalších MVA rekombinantů vyrobených v Oxfordu a v současné době v klinických studiích používajících MVA pro HIV, HBV a melanom. K dnešnímu dni byly tyto vakcíny podány více než 600 lidem bez závažných nežádoucích účinků (Hill; osobní komunikace) 40 HIV pozitivních jedinců léčených vysoce aktivní antiretrovirovou terapií (HAART) bylo očkováno alespoň 5 x 107 PFU MVA obsahující HIV antigeny bez závažných nežádoucích účinků (Dorrell, nepublikovaná data; Cosma a kol. 2003; Harrer a kol., 2005). 7 HIV pozitivních jedinců bylo očkováno MVA obsahujícím antigeny malárie bez závažných nežádoucích účinků a bez významného nebo trvalého zvýšení virové zátěže (Bejon a kol., CID 2006, v tisku).

Rekombinantní MVA kódující antigen 85A MVA85A indukuje jak CD4+, tak CD8+ epitop, když je použit k imunizaci myší. Když jsou myši imunizovány BCG a poté je jim podán MVA85A jako boost, hladiny indukovaných CD4+ a CD8+ T buněk jsou vyšší než u BCG nebo MVA85A samotných a tento režim je více protektivní než každá vakcína samotná (Goonetilleke et al, 2003). . U citlivějšího modelu morčat, morčat očkovaných BCG a poté MVA85A a poté druhým virovým vektorem, drůbežím neštovicím exprimujícím antigen 85A, je na konci experimentu naživu 6/6 morčat ve srovnání s 2/6 morčat. prasata očkovaná pouze BCG a 0/6 kontrolních zvířat (Williams et al, 2005).

U makaků rhesus je tato BCG primární dávka-MVA85A a Fowlpox85A booster více imunogenní než jakákoliv vakcína samotná a má větší ochranu než samotná BCG (verrek et al, nepublikovaná data).

Klinické studie s použitím MVA85A MVA85A (v dávce 5 x 107pfu) byl podán 48 zdravým dobrovolníkům ve Spojeném království, 21 zdravým dobrovolníkům v Gambii a 18 v Jižní Africe bez závažných nežádoucích účinků. Naše studie fáze I jsme navrhli tak, aby umožnily vakcinaci skupin dobrovolníků postupně s postupným zvyšováním expozice mykobakterií, abychom minimalizovali možnost Kochovy reakce. Kochova reakce popisuje vývoj imunopatologie u člověka nebo zvířete s tuberkulózou, kdy je stimulována přehnaná imunitní odpověď na M. tb. Byl popsán u pacientů s onemocněním TBC, když Koch provedl své původní studie využívající mykobakteria jako typ terapeutické vakcinace. Nyní bylo prokázáno na myším modelu terapeutické vakcinace (Taylor, 2003). Dostupné údaje na zvířatech naznačují, že se tyto reakce nevyskytují u myší latentně infikovaných M. tb, což naznačuje, že takové reakce mohou korelovat s vysokou bakteriální zátěží a že Kochův fenomén nemusí představovat problém pro vakcinaci zdravých, i když latentně infikovaných lidí. Tyto studie jsme zahájili na zdravých dobrovolnících, kteří byli co možná nejvíce mykobakteriálně naivní. Kožní test byl negativní a Elispot negativní na PPD, ESAT 6 a CFP10 a předtím nebyli očkováni BCG. Nyní jsme dokončili studie ve Spojeném království očkujících dobrovolníky dříve očkované BCG (McShane, Nature Med, 2004) a v Gambii.

V Oxfordu probíhají dvě studie. První je fáze I studie bezpečnosti a imunogenicity MVA85A u jedinců, kteří jsou latentně infikováni M. tb. Nyní jsme očkovali všech 12 dobrovolníků bez závažných nežádoucích účinků. Druhou je studie výběru dávky hodnotící bezpečnost a imunogenicitu 2 různých dávek MVA85A (1x10^8 a 1x10^7 pfu) u zdravých dospělých dobrovolníků, kteří byli dříve očkováni BCG. Zde jsme očkovali 11 jedinců vyšší dávkou (1x10^8) bez závažných nežádoucích účinků, přičemž hlavním vedlejším účinkem byla horečka 24-48 hodin po vakcinaci, která během 24 hodin zcela odezní. Výsledky z ramene s nízkou dávkou budou shromážděny během několika příštích měsíců.