Verwendung des BCG-Impfstoffs zum Verständnis einer Tuberkulose-Infektion (Pilot BCG CHIM)

Hintergrund Im Jahr 2020 erkrankten schätzungsweise 10 Millionen Menschen an Tuberkulose (TB) und 1,5 Millionen Menschen starben, was TB zur zweithäufigsten Todesursache nach COVID-19 macht. Multiresistente Tuberkulose ist eine Krise der öffentlichen Gesundheit und eine zunehmende Bedrohung der Gesundheitssicherheit. Trotzdem ist der einzige derzeit verfügbare Impfstoff zur Prävention von Tuberkulose der 100 Jahre alte Bacille Calmette-Guerin (BCG), der disseminierte Formen von Tuberkulose verhindert, aber eine begrenzte Wirksamkeit gegen Lungentuberkulose hat.

Phase-3-Impfstoffversuche gegen Tuberkulose sind groß, kostspielig und werden über lange Zeiträume durchgeführt. Kontrollierte menschliche Infektionsmodelle beinhalten die Impfung gesunder Teilnehmer mit einem Infektionserreger und können verwendet werden, um die Impfstoffentwicklung zu beschleunigen sowie das Verständnis der Krankheitspathogenese und der Immunantwort des Wirts und die Entwicklung neuer therapeutischer Kombinationen zu verbessern. Gegenwärtig bestehen Bedenken hinsichtlich der Verwendung von Mycobacterium tuberculosis vom Wildtyp als menschliches Abwehrmittel, da eine Infektion nicht zuverlässig ausgerottet werden kann. Die McShane-Gruppe in Oxford hat ein Human-Challenge-Modell unter Verwendung von intradermalem BCG entwickelt und mehrere Peer-Review-Artikel veröffentlicht. Die Liverpool School of Tropical Medicine schlägt vor, dieses Modell zu replizieren und weiter zu verfeinern, und ich werde dieses Projekt als Teil eines MD durchführen. Die Forscher zielen darauf ab, serielle Hautprobenentnahmen zusammen mit respiratorischen Schleimhaut- und systemischen Probennahmen durchzuführen, um die Immunantwort zwischen diesen Kompartimenten zu untersuchen und zu vergleichen. Letztendlich kann dieses Modell verwendet werden, um die vielversprechendsten Kandidaten für klinische Studien auszuwählen.

Studienhypothese

1. Der BCG-SSI-Stamm wird durch Gewebebiopsie 14 Tage nach der intradermalen Injektion sowohl mit klassischen mikrobiologischen als auch mit molekulardiagnostischen Techniken gewonnen.
2. Die quantifizierte BCG-Gewinnung (molekulare Techniken) durch minimal-invasive Hautbiopsie wird mindestens 90 % so gut sein wie die Goldstandard-Stanzbiopsie und in Zukunft eine akzeptablere Methode für die Teilnehmer darstellen.

Gesamtdesign der Studie Dies ist eine monozentrische Studie, die in zwei Teile gegliedert ist. Für den ersten Teil der Studie (Phase A) werden 10 Teilnehmer rekrutiert. Die Teilnehmer in Phase A erhalten am Tag 0 eine intradermale Injektion des BCG-SSI-Impfstoffs in den Oberarm in der dreifachen Dosis der üblichen Dosis (BCG-SSI 6-24 x 105 koloniebildende Einheiten). Am 14. Tag nach der BCG-Injektion. Die folgenden Hautproben werden von der BCG-Injektionsstelle unter Verwendung eines Lokalanästhetikums entnommen: Hautabstrich, Mikrobiopsie, Hautgeschabsel und Stanzbiopsie. Das übergeordnete Ziel dieses Teils der Studie besteht darin, sicherzustellen, dass BCG 14 Tage nach der Injektion von der intradermalen BCG-Injektionsstelle der Teilnehmer isoliert werden kann. Die Forscher wollen testen, ob BCG in vergleichbaren Mengen durch Stanzbiopsie und minimal-invasive Techniken (Mikrobiopsie, Hautgeschabsel und Hautabstrich) isoliert werden kann. Sie werden mit Phase B der Studie fortfahren, wenn sie BCG durch Kultur oder PCR unter Verwendung einer der minimalinvasiven Techniken isolieren können und keine schwerwiegenden unerwünschten Ereignisse aufgetreten sind.

In der zweiten Phase der Studie (Phase B) werden 20 Teilnehmer rekrutiert. Diese Teilnehmer erhalten den BCG-Impfstoff wie für Phase A beschrieben. Die minimalinvasive Technik mit der besten BCG-Erholung wird verwendet, um longitudinale Hautprobenentnahmen durchzuführen, um das BCG-Wachstum und die lokale Immunantwort der Haut zu überwachen. Parallel werden Proben aus der Schleimhaut der Atemwege und Blut entnommen, um die Immunantwort in diesen Kompartimenten zu vergleichen.

Studienablauf

Zustimmung:

In beiden Phasen der Studie sind der Einwilligungs- und Screening-Prozess gleich. Potenzielle Teilnehmer werden eingeladen, die Studie bei einem 60-minütigen Termin zu besprechen, bei dem sie sich eine Präsentation über die Studie ansehen und ein Einwilligungsquiz absolvieren, um zu zeigen, dass sie die Studie verstanden haben und ihre Einwilligungsfähigkeit besitzen.

Vorführung:

Um die Eignung für die Studie zu beurteilen, wird eine gezielte Anamnese erhoben. Wenn das Forschungsteam dies für notwendig erachtet, werden GP-Fragebögen an die GPs der Teilnehmer gesendet, wenn ihre Impf- oder Krankengeschichte unklar ist. Es wird eine klinische Untersuchung einschließlich kardiorespiratorischer Untersuchung durchgeführt. Es werden Vitalfunktionen sowie ein Nasen- und Rachenabstrich für den COVID-19-Lateral-Flow-Test (falls von UKHSA vorgeschrieben) und Lagerung, Urin-Schwangerschaftstest (nur Frauen) genommen. Folgende Blutuntersuchungen werden durchgeführt: HIV-Test, Hepatitis-Serologie, großes Blutbild und Blutgerinnung, gelagertes Serum, Blut-PBMCs.

BCG intradermale Injektion (Tag 0):

Für beide Teile der Studie erhalten die Teilnehmer beim BCG-Injektionsbesuch eine einzelne intradermale Injektion des BCG-Impfstoffs in der dreifachen Dosis der üblichen Dosis in den Oberarm. Es wird ein CE-gekennzeichnetes intradermales Verabreichungsgerät (NanoPass MicronJet, NanoPass Technologies Ltd) verwendet, das für die intradermale Verabreichung von flüssigen Arzneimitteln einschließlich Impfstoffen für die standardisierte intradermale Verabreichung zugelassen ist. Nach diesem Besuch führen die Teilnehmer 14 Tage lang ein elektronisches Tagebuch, um alle unerwünschten Ereignisse zu melden. Während der gesamten Studie haben die Teilnehmer Zugang zu einem 24/7-Rufbereitschaftsdienst.

Nachsorgephase A:

In Phase A nehmen die Teilnehmer an den Tagen 2, 7, 14, 21 und 28 nach BCG an Nachsorgeterminen teil. Bei jedem Nachsorgetermin wird ein Hautabstrich von der BCG-Injektionsstelle genommen und ein Foto der Stelle gemacht. Die folgenden Bluttests werden durchgeführt: Serum und PBMC für die Immunologie bei jedem Folgebesuch und Blut-RNA am Tag 2.

Darüber hinaus nehmen die Teilnehmer an Tag 14 an Hautbiopsien teil. Lokalanästhetikum wird um die BCG-Impfstelle herum injiziert und die folgenden Hautproben werden in dieser Reihenfolge entnommen:

• Mikrobiopsie – Dieses Instrument verwendet eine Hohlnadel, um eine Hautprobe mit einem Durchmesser von 0,21 mm und einer Tiefe von 0,4 mm zu entnehmen.
• Hautkratzer – Hierbei wird mit einer Rhino-Sonde eine Probe von der Hautoberfläche entnommen.
• Stanzbiopsie – Hierbei wird mit einem 4-mm-Stanzbiopsieinstrument eine Hautprobe aus der Mitte der BCG-Stelle entnommen.

Nachbereitungsphase B:

In Phase B werden die Teilnehmer wie in Phase A an den Tagen 2, 7, 14, 21 und 28 nach der BCG-Injektion für Nachsorgeuntersuchungen anwesend sein.

Darüber hinaus werden in Phase B an den Tagen 0, 2, 7, 14, 21 und 28 in Phase B folgende Atemwegsschleimhautproben aus der Nase entnommen:

• Eine Nasenspülung wird nur bei einer Untergruppe von Teilnehmern durchgeführt – die Nase wird mit normaler Kochsalzlösung gespült und die produzierte Flüssigkeit wird gesammelt und analysiert
• Nasosorption - Den Teilnehmern werden kleine Stücke Filterpapier für maximal 2 Minuten in die Nasenlöcher eingeführt
• Nasenkratzer – kleine oberflächliche Kratzer werden aus der Nase entnommen, um Nasenzellen zu sammeln
• An der BCG-Impfstelle werden folgende Hautproben entnommen: Mikrobiopsie ODER Hautgeschabsel (abhängig von den Ergebnissen der Phase A) UND Hautabstrich an den Tagen 0, 2, 7, 14, 21 und 28

Mykobakteriologische Laboranalyse

• Hautbiopsieproben werden kryokonserviert und anschließend stapelweise verarbeitet
• Hautproben werden aufgetaut und homogenisiert und dann 4 Wochen lang auf Middlebrook 7H11-Agar kultiviert, bevor sie gezählt werden.
• Das restliche Homogenat der Biopsieproben wird bei -80°C für die anschließende DNA-Extraktion gelagert
• Das verbleibende Homegenat wird aufgetaut und die DNA extrahiert und eine quantitative PCR durchgeführt

Immunologische Laboranalyse Antikörperreaktionen: Serum- und Nasosorptionsproben werden für die Antikörpermessung unter Verwendung von Standard-ELISA-Assays zurückbehalten.

Zellreaktionen: Ex-vivo-Interferon-γ (IFN-γ) Enzyme-Linked Immunospot (ELISpot)-Assays werden an frisch isolierten PBMCs von allen Teilnehmern durchgeführt. Reaktionen auf gereinigtes Proteinderivat (PPD) von M. tuberculosis werden ebenfalls bewertet. Unstimulierte PBMCs werden als Maß für die IFN-γ-Hintergrundproduktion verwendet. Die Ergebnisse werden als fleckbildende Zellen pro Million PBMCs angegeben, berechnet durch Subtrahieren der mittleren Anzahl der nicht stimulierten PBMCs von der mittleren Anzahl der Antigenvertiefungen in dreifacher Ausfertigung und Korrektur der Anzahl der PBMCs in der Vertiefung.

RNA-Analyse: Die Proben werden für Durchführbarkeitstests der Transkriptom-Signatur zurückbehalten. Diese Methoden werden bei der Entwicklung des CHIM für Impfstofftests von entscheidender Bedeutung sein.

Meldeverfahren für schwerwiegende unerwünschte Ereignisse (SAEs) und vermutete unerwartete schwerwiegende Nebenwirkungen (SUSARs):

Unerwünschte Ereignisse werden aktiv und passiv erbeten. In den ersten 14 Tagen wird ein Symptomtagebuch geführt, um unerwünschte Ereignisse zu identifizieren, und unerwünschte Ereignisse werden bei Nachuntersuchungen angefordert und im eCRF des Teilnehmers aufgezeichnet. Alle schwerwiegenden unerwünschten Ereignisse, die nach Ansicht des CI mit dem Challenge-Mittel in Zusammenhang stehen und unerwartet sind, werden der REC gemeldet. Da es sich bei den Provokationsmitteln um Impfstoffe mit Marktzulassung handelt, erfolgt die Meldung von SUEs an die MHRA über die gelbe Karte.

Daten- und Sicherheitsüberwachungsausschuss (DSMC)

Die spezifische Rolle des Ausschusses wird sein:

• Unabhängige Überprüfung von SUEs und AESIs unabhängig von der Beziehung zu einem der Studienverfahren während der gesamten Studie.
• Zur formalen Überprüfung des Sicherheitsprofils und der quantifizierten BCG-Wiederfindungsrate
• Durchführung außerplanmäßiger Überprüfungen auf Anfrage des Studienteams in einer Nachfrage und Häufigkeit, die durch die Schwere der gemeldeten unerwünschten Ereignisse bestimmt wird.

Dem DSMC wird am Ende der Studie, im Falle eines SAE oder auf Anfrage jederzeit von den CI- oder DSMC-Mitgliedern ein Sicherheitsbericht zur Verfügung gestellt.

Der Vorsitzende des DSMC wird auch um Rat gebeten, wenn der CI der Meinung ist, dass eine unabhängige Beratung oder Überprüfung erforderlich ist.