Sicherheit und Immunogenität des Peru-15-Impfstoffs bei Verabreichung mit Masernimpfstoff bei gesunden indischen und bangladeschischen Säuglingen

Cholera ist weltweit ein bedeutendes Problem für die öffentliche Gesundheit, das in den meisten Entwicklungsländern endemisch bleibt und gleichzeitig Ausbrüche in Gebieten verursacht, in denen es an sanitären Einrichtungen mangelt. Im Jahr 2005 wurden der Weltgesundheitsorganisation (WHO) 131 943 Cholerafälle und 2272 Todesfälle gemeldet, und weitere Länder meldeten Cholera-Ausbrüche. Insgesamt bedeutet dies einen Anstieg der gemeldeten Fälle um 30 % im Vergleich zu 2004. Die Sterblichkeitsrate von Cholera-Fällen in diesem Jahr betrug 1,72%; die jüngsten Ausbrüche in Westafrika führten jedoch zu Todesfällen von bis zu 12 % [1, 2]. Es wird davon ausgegangen, dass diese Zahlen zu niedrig angesetzt sind und Schätzungen zufolge jedes Jahr bis zu 120 000 Todesfälle durch Cholera auftreten [3]. Abgesehen von dieser hohen Sterblichkeit verursachen Cholera-Ausbrüche wirtschaftliche und soziale Störungen.

Die Bundesstaaten Westbengalen in Indien werden zusammen mit dem benachbarten Bangladesch von vielen als „Heimatland der Cholera“ angesehen. In Indien wurden der WHO 4695 Fälle von Cholera gemeldet [1], wobei Staaten wie Westbengalen, Maharashtra, Andra Pradesh, Tamil Nadu, Karnataka und Delhi seit langem Ausbrüche melden [4]. Obwohl keine landesweiten Daten aus Bangladesch verfügbar sind, zeigt eine 4-jährige Überwachung in 4 verschiedenen geografischen Gebieten in Bangladesch, dass Cholera selbst in einem Gebiet weit verbreitet ist, in dem seit 10 Jahren keine Ausbrüche gemeldet wurden [5]. Cholera betrifft in diesen beiden Ländern alle Altersgruppen, wobei die jüngste Altersgruppe am stärksten betroffen ist. In Kalkutta hatten Kinder unter 5 Jahren ein um 30 % höheres Cholera-Risiko als ältere Personen [6], und in Bangladesch waren 53 % der 5670 Cholera-infizierten Patienten in der 4-Jahres-Überwachung Kinder unter 5 Jahren [5]. Eine weitere Analyse einer 3-jährigen prospektiven Cholera-Überwachung in Kalkutta zeigt, dass Säuglinge unter 2 Jahren eine Cholera-Inzidenzrate von 4,20 pro 1000 Personenjahre aufwiesen, während die Gesamtrate in der Studienpopulation 1,41 pro 1000 Personenjahre betrug (Daten liegen vor).

Die Bereitstellung von sauberem Wasser und Lebensmitteln, die Einrichtung angemessener sanitärer Einrichtungen und die Umsetzung persönlicher und gemeinschaftlicher Hygienemaßnahmen sind die wichtigsten Interventionen der öffentlichen Gesundheit gegen Cholera. Diese Maßnahmen können in den meisten Cholera-Endemiegebieten in naher Zukunft nicht vollständig umgesetzt werden. Ein sicherer, wirksamer und erschwinglicher Impfstoff wäre ein nützliches Instrument zur Cholera-Prävention und -Bekämpfung.

In den letzten zehn Jahren wurden beträchtliche Fortschritte bei der Entwicklung oraler Impfstoffe der neuen Generation gegen Cholera erzielt. Diese wurden bereits in einigen Ländern zugelassen und werden nun für eine breitere Anwendung im öffentlichen Gesundheitswesen in Betracht gezogen. Die Weltgesundheitsorganisation hat kürzlich empfohlen, Choleraimpfstoffe der neueren Generation in bestimmten endemischen und epidemischen Situationen in Betracht zu ziehen, weist jedoch darauf hin, dass Demonstrationsprojekte erforderlich sind, um mehr Informationen über die Kosten, Durchführbarkeit und Auswirkungen der Verwendung dieser Impfstoffe bereitzustellen [7].

Ein abgetöteter oraler Cholera-Impfstoff (Dukoral™) ist seit langem international erhältlich, jedoch haben sein 2-Dosen-Impfschema, die Verwendung eines Puffers und die Kosten des Impfstoffs seine Verwendung im öffentlichen Gesundheitswesen behindert. Ein oraler Lebendimpfstoff, CVD-103 HgR (Orochol™), ist zwar international zugelassen, aber derzeit nicht auf dem Markt erhältlich. Dieser Impfstoff ist nur zur Anwendung bei Kindern über 6 Jahren und Erwachsenen erhältlich. Trotz der Immunogenität und Wirksamkeit in Provokationsstudien an nordamerikanischen Freiwilligen [8] wurde in einem Feldversuch dieses Impfstoffs in einem Endemiegebiet in Indonesien keine Schutzwirkung während des Beobachtungszeitraums festgestellt [9].

Es besteht ein Bedarf an einem verbesserten Choleraimpfstoff, der thermostabiler ist und in endemischen Ländern in jüngeren Altersgruppen verwendet werden kann. Dieser orale Cholera-Impfstoff der neuen Generation muss als Einzeldosis verabreicht werden, thermostabil sein, einen hochgradigen Langzeitschutz bieten und kann Kindern unter 2 Jahren im Rahmen von Massenimpfkampagnen oder im Rahmen des erweiterten Impfprogramms (EPI ). Im Programm „Diseases of the Most Impoverished“ (DOMI) des IVI wurde Peru-15 als der vielversprechendste aller Impfstoffkandidaten identifiziert. Es handelt sich um einen attenuierten oralen Lebendimpfstoff gegen Cholera, der vom Stamm V. cholerae O1 El Tor Inaba stammt, der erstmals 1991 in Peru isoliert wurde [10]. Dies hat den Vorteil, dass es in einer Einzeldosis verabreicht wird und denselben Biotyp wie der aktuelle Pandemiestamm (Biotyp El tor) hat, im Gegensatz zu CVD-103 HgR, das ein klassischer Biotyp ist. Peru-15 wurde durch mehrere genetische Modifikationen und Deletionen abgeschwächt. Durch die Deletion der ctx A- und rtxA-Gene wurde es unfähig gemacht, für die Choleratoxin-Untereinheit A und das RTX-Toxin zu kodieren, was es nicht-toxigen machte, und durch die Insertion des Choleratoxin-B-Gens in das recA-Gen wurde der Stamm aktiviert um Choleratoxin B zu produzieren. Diese Insertion hat das recA-Gen inaktiviert, und dies hat zusammen mit der Deletion der attRS1-Sequenzen die Fähigkeit des Stamms verringert, exogene DNA zu integrieren, was ihn nicht rekombinant macht. Schließlich wurde es durch das Fehlen der potenziell entzündlichen Geißeln unbeweglich gemacht [10, 11]. Darüber hinaus wurden Phase-I- und -II-Studien an nordamerikanischen Freiwilligen durchgeführt, bei denen festgestellt wurde, dass es sicher und immunogen ist [11-12]. Darüber hinaus behielt der aus dem Stuhl von Freiwilligen isolierte Impfstamm seine unbewegliche Eigenschaft. In einer Provokationsstudie mit nordamerikanischen Freiwilligen bot Peru-15 100 % Schutz gegen mittelschweren und schweren Durchfall und 93 % gegen jeglichen Durchfall [13].

Dieser Impfstoff wurde Phase-I- und -II-Studien in einem von Cholera endemischen Gebiet in Dhaka, Bangladesch, in drei Altersgruppen unterzogen: Erwachsene im Alter von 18 bis 45 Jahren, Kinder im Alter von 2 bis 5 Jahren und Säuglinge im Alter von 9 bis 23 Monaten [14, 15]. In diesen Studien wurde gezeigt, dass eine Dosis von 2 x 108 CFU des Impfstoffs sicher ist und in allen Altersgruppen vibriozide Reaktionen hervorrufen kann. 75 % der Erwachsenen, 84 % der Kinder im Alter von 2 bis 5 Jahren und 70 % der Säuglinge im Alter von 9 bis 23 Monaten entwickelten einen 4-fachen Anstieg ihrer vibrioziden Titer gegenüber dem Ausgangswert. Nur 1 von 20 Erwachsenen und 8 von 140 geimpften Kindern schieden den Impfstamm bis zu 4 Tage nach der Impfung aus. Die Analyse der isolierten Stämme zeigte, dass die Stämme nach Passage im Stuhl in phänotypischen und genotypischen Eigenschaften unverändert blieben.

Bisher wurde der Impfstoff an mehr als 400 Freiwilligen getestet. Sowohl das frisch geerntete Produkt, das an 23 Freiwilligen getestet wurde, als auch das gefrorene lyophilisierte Präparat, das an 381 Freiwilligen getestet wurde, erwiesen sich in allen Altersgruppen als sicher und immunogen. Die am häufigsten berichteten unerwünschten Ereignisse waren gastrointestinale Symptome (Durchfall, Übelkeit, Bauchkrämpfe, Blähungen, verminderter Appetit) und Kopfschmerzen und wurden in kontrollierten Studien in ähnlicher Häufigkeit bei Probanden berichtet, die Peru-15 und Placebo erhielten. Die optimale Dosis für gesunde erwachsene Reisende war eine orale Einzeldosis von 1 x 108 CFU. Die Studie in Bangladesch bestätigte ferner, dass eine 108-Dosis in allen Altersgruppen sicher und immunogen war, einschließlich Säuglingen unter Bewohnern eines Endemiegebiets der Cholera.

Avant Immunotherapeutics Inc., Hersteller von Peru-15, ist dabei, den Impfstoff mit der langzeitstabilisierenden Fähigkeit von Trehalose neu zu formulieren, um Peru-15 bei erhöhten Temperaturen, d. h. 2–8 °C, thermostabiler zu machen. Wenn sich diese Neuformulierung als ebenso sicher und mindestens so immunogen wie die vorherige Version erweist, wird dies die Lagerung des Impfstoffs vereinfachen und unter Feldbedingungen in Afrika, in Flüchtlingsumgebungen und in endemischen Ländern in Südasien leichter einsetzbar machen.

Das International Vaccine Institute (IVI) hat über die Cholera Vaccine Initiative (CHOVI) zusammen mit Avant Immunotherapeutics Inc., den Herstellern des Peru-15-Impfstoffs, eine Vereinbarung ausgehandelt, die die Durchführung klinischer Studien mit diesem neu formulierten Impfstoff bei 2 Cholera-Endemien ermöglicht Ländern - Indien und Bangladesch. Dies wird schließlich die Zulassung ermöglichen und die internationale Verwendung dieses Impfstoffs erleichtern, indem eine WHO-Empfehlung für seine weltweite Verwendung erhalten wird. Dieser Einzeldosis-Impfstoff kann problemlos in endemischen Ländern verwendet und zu Zeiten eingesetzt werden, in denen Ausbrüche wahrscheinlich sind. Darüber hinaus kann dieser Impfstoff möglicherweise bei Säuglingen und Kleinkindern verwendet werden, die das höchste Cholera-Risiko haben, und möglicherweise als Teil des EPI in endemischen Gebieten aufgenommen werden.

Die früheren Formulierungen des Impfstoffs erwiesen sich in allen Altersgruppen, einschließlich Säuglingen, in einem Cholera-Endemiegebiet als sicher und immunogen [12 - 15] und als wirksam bei der Vorbeugung von Cholera-Durchfall bei gesunden erwachsenen Freiwilligen [13]. Angesichts dessen wird die derzeitige Dosis von bis zu 109 der aktuellen Formulierung direkt an Säuglingen getestet. Daten zur Sicherheit und Immunogenität des Trehalose-reformulierten Peru-15-Impfstoffs bei Säuglingen müssen bestätigt werden, um den Weg zu ebnen für die mögliche Verwendung dieses Impfstoffs in von Cholera endemischen Gebieten, in denen Säuglinge und Kinder am stärksten gefährdet sind. Wenn dieser Impfstoff im Zusammenhang mit dem zusammen mit Masernimpfstoff verabreichten EPI verwendet wird, wäre es außerdem wichtig zu bestimmen, ob zwischen diesen beiden attenuierten Lebendimpfstoffen eine Immuninterferenz besteht.