γ-bestrahltes BCG zur Ausbildung der angeborenen Immunität

1. EINFÜHRUNG UND BEGRÜNDUNG

   Der attenuierte Lebendimpfstoff Bacillus Calmette-Guerin (BCG) schützt vor einer extrapulmonalen Infektion mit Mycobacterium tuberculosis und vor Lepra [1, 2]. Es hat sich gezeigt, dass die Impfung mit BCG auch zu unspezifischen Schutzeffekten führt: Eine frühzeitige Verabreichung der BCG-Impfung könnte zu einer reduzierten Kindersterblichkeit führen, hauptsächlich als Folge einer reduzierten neonatalen Sepsis, Atemwegsinfektion und Fieber. [3-5] Darüber hinaus wurde BCG auch bei Patienten mit Blasenkrebs eingesetzt, um eine verbesserte Reaktion des Immunsystems zu induzieren, die das Fortschreiten und Sterben des Tumors verhindert. [6] Kürzlich wurde gezeigt, dass die BCG-Impfung epigenetische Veränderungen in menschlichen Monozyten induzieren kann, die zu einer stärkeren entzündungsfördernden Zytokinreaktion bei Restimulation mit nicht verwandten Pathogenen in vitro führen. [7] Es wird vermutet, dass die beobachteten Wirkungen auf die Modulation des angeborenen menschlichen Immunsystems zurückzuführen sind, in einem Prozess, der als „trainierte Immunität“ bezeichnet wird. Bei Stimulation mit einem Pathogen wird das angeborene Immunsystem vorbereitet und kann schneller und effizienter auf einen sekundären (und nicht verwandten) Stimulus reagieren. [7, 8]

   In Anbetracht dieser vorteilhaften Wirkungen von BCG auf die angeborene Abwehr des Wirts ist es vernünftig anzunehmen, dass es hilfreich wäre, einen „trainierten Immunitätsstatus“ bei Wirten mit einem Mangel an T- und B-Zell-Immunität zu erzeugen, da sie anfälliger für Infektionen sind. Aufgrund ihres geschwächten Immunsystems können diese Patienten jedoch nicht mit attenuierten Lebendimpfstoffen (z. BCG). [9] Eine Impfung mit γ-bestrahltem BCG wäre möglich, aber es ist nicht bekannt, ob der γ-bestrahlte Impfstoff die gleichen schützenden unspezifischen Wirkungen auf die angeborene Wirtsabwehr hat. In neueren In-vitro-Experimenten haben die Forscher gezeigt, dass γ-bestrahltes BCG Monozyten in vitro trainieren kann (nicht veröffentlicht). Ziel dieser Studie ist es daher festzustellen, ob γ-bestrahltes BCG in der Lage ist, das menschliche angeborene Immunsystem gesunder Probanden in-vivo zu trainieren, so wie es zuvor mit dem attenuierten BCG-Lebendimpfstoff gezeigt wurde [7].

2. ZIELE

   Primäres Ziel: Bestimmung, ob γ-bestrahltes BCG das angeborene Immunsystem in vivo trainieren kann, durch Vergleich der Zytokinproduktion nach Ex-vivo-Restimulation mit Pathogenen vor, 2 Wochen und 3 Monate nach der Impfung mit γ-bestrahltem BCG.

3. STUDIENDESIGN

   Es wird eine explorative Interventionsstudie mit einer Dauer von drei Monaten durchgeführt. 15 gesunde Freiwillige werden rekrutiert, um eine Impfung mit γ-bestrahltem BCG zu erhalten. Nach Einverständniserklärung werden vor der Impfung sowie 2 Wochen und 3 Monate nach der Impfung 40 ml Blut entnommen.

4. STUDIENPOPULATION 4.1 Population Gesunde Freiwillige, 18–55 Jahre alt. 4.2 Einschlusskriterien Die Probanden müssen gesunde Erwachsene im Alter von 18 bis 55 Jahren sein. 4.3 Ausschlusskriterien Probanden werden ausgeschlossen, wenn sie aus Tuberkulose-endemischen Ländern stammen, wenn sie Kontakt zu Tuberkulose-Patienten hatten oder wenn sie bereits mit BCG geimpft wurden. Die Probanden werden von der Studie ausgeschlossen, wenn sie an irgendeiner Krankheit leiden, einschließlich zwischenzeitlicher Infektionen. Die Probanden dürfen keine Medikamente außer oralen Antikonzeptiva einnehmen.

   4.4 Fallzahlberechnung Es handelt sich um einen explorativen Versuch, für den keine Fallzahlberechnung möglich ist.

5. BEHANDLUNG VON PERSONEN 5.1 Prüfprodukt/Behandlung Die Subjekte werden mit einem γ-bestrahlten BCG-Impfstoff (BCG-Vaccin SSI [Nederlands Vaccin Instituut]) geimpft, der von Radboud Apotheek B.V. bezogen wird.

   Die γ-Bestrahlung des BCG-Impfstoffs wird von Synergy Health Ede B.V., Ede, Niederlande (registriert vom niederländischen Wirtschaftsministerium) durchgeführt. Der BCG-Impfstoff wurde in der Originalverpackung mit einer durchschnittlichen Dosis von 32,2 kGy in einem JS6500 Tote Box Bestrahlungsgerät bestrahlt. Diese Dosis basiert auf einer in der Literatur anerkannten Mindestdosis von 25 kGy, die sich als ausreichend erwiesen hat, um M. tuberculosis abzutöten [10, 11] . Nach der Bestrahlung wird der Impfstoff ungeöffnet in der Originalverpackung zurückgeschickt. Während der Bestrahlung ist ein Dosimeter enthalten, so dass jede bestrahlte Charge mit einem Zertifikat mit der genauen verwendeten Bestrahlungsdosis geliefert wird.

   5.2 Einsatz von Co-Interventionen Die Probanden dürfen keine Medikamente einnehmen, außer zur oralen Antikonzeption.

6. PRÜFPRODUKT 6.1 Name und Beschreibung des Prüfpräparats/der Prüfpräparate γ-bestrahlter BCG-Impfstoff (BCG-Vaccin SSI [Nederlands Vaccin Instituut]), dänischer Stamm 1331.

   6.2 Zusammenfassung der Ergebnisse aus präklinischen Studien Die Wirksamkeit der Abtötung durch γ-Bestrahlung des BCG-Impfstoffs wurde durch Kultivierung des γ-bestrahlten BCG in einem speziellen Tuberkulose-Kulturmedium verifiziert. Nach sechs Wochen wurde kein Wachstum festgestellt.

   6.3 Zusammenfassung der Ergebnisse aus klinischen Studien Eine verwandte Studie mit vergleichbarem Studienaufbau, in der 20 gesunde Probanden mit attenuiertem BCG-Lebendimpfstoff geimpft wurden, wurde bereits durchgeführt. [7] Die Prüfarztstudie wird dasselbe Studienprotokoll verwenden. Der einzige Unterschied besteht darin, dass anstelle des attenuierten BCG-Lebendimpfstoffs ein γ-bestrahlter BCG-Impfstoff verwendet wird.

   6.4 Zusammenfassung bekannter und potenzieller Risiken und Nutzen Es gibt keinen eindeutigen Nutzen für die Freiwilligen. Mögliche Risiken sind sehr gering, da BCG als sicherer Impfstoff gilt. Die BCG-Impfung kann Schmerzen und Vernarbungen an der Injektionsstelle ebenso verursachen wie Fieber und Kopfschmerzen und sehr sporadisch auftretende Nebenwirkungen wie Synkopen, Krämpfe und allergische Reaktionen. An der Stelle der Blutentnahme kann es zu einer lokalen Hämatombildung kommen.

   6.5 Beschreibung und Begründung des Verabreichungswegs und der Dosierung 0,1 ml des suspendierten Impfstoffs, was 0,075 mg Mycobacterium bovis entspricht, langsam, innerhalb von etwa 10 Sekunden, intrakutan am Oberarm verabreichen.

7. Methoden 7.1 Studienparameter/Endpunkte Vor der Impfung und zu zwei verschiedenen Zeitpunkten nach der Impfung mit γ-bestrahltem BCG (2 Wochen und 3 Monate) wird Blut entnommen, aus dem PBMCs durch Dichtezentrifugation über Ficoll-Paque isoliert werden. Monozyten werden ex-vivo mit verschiedenen Pathogenen (M. Tuberkulose (1 µg/ml), S. aureus, C. albicans (beide 1 x 10^6 Mikroorganismen/ml) und E. coli LPS (10 ng/ml). Die Zytokinproduktion wird nach 24-stündiger (TNFa, IL 1b und IL-6), 48-stündiger (IFN, IL-10) und 7-tägiger (IL-17, IL-22) Stimulation bewertet und mit der Zytokinproduktion vor der Impfung verglichen.

7.2 Studienverfahren Die Probanden werden mit γ-bestrahltem BCG-Impfstoff geimpft. Vor und zweimal nach der Impfung werden 40 ml Blut abgenommen.

7.3 Austritt einzelner Probanden Probanden können die Studie jederzeit ohne Angabe von Gründen verlassen, wenn sie dies ohne Konsequenzen wünschen.

7.4 Ersatz einzelner Fächer nach Abmeldung Jedes abgemeldete Fach wird ersetzt, so dass insgesamt 15 Fächer die Nachbereitung absolvieren.