Innocuité et immunogénicité d'un vaccin candidat contre l'ankylostome humain avec ou sans adjuvant supplémentaire chez des adultes brésiliens

L'ankylostomiase humaine est une infection helminthique transmise par le sol causée par les parasites nématodes Necator americanus et Ancylostoma duodenale. C'est l'une des infections chroniques les plus courantes chez l'homme, affectant jusqu'à 740 millions de personnes dans les pays en développement des tropiques. Le plus grand nombre de cas survient dans les zones rurales pauvres d'Afrique subsaharienne, d'Asie du Sud-Est, de Chine et des régions tropicales des Amériques. Environ 3,2 milliards de personnes sont à risque d'infection par l'ankylostome dans ces régions. N. americanus est l'ankylostome le plus courant dans le monde, tandis que A. duodenale est plus restreint géographiquement.

La principale approche de lutte contre les ankylostomes dans le monde a été l'administration massive et fréquente d'anthelminthiques à base de benzimidazole aux enfants d'âge scolaire vivant dans des zones à forte prévalence. En 2001, l'Assemblée mondiale de la santé a adopté la résolution 54.19 qui exhorte les États membres à fournir un traitement anthelminthique régulier aux groupes à haut risque avec l'objectif d'un traitement régulier d'au moins 75 % de tous les enfants d'âge scolaire à risque. Cependant, les taux de guérison pour une dose unique d'un benzimidazole varient avec des taux aussi faibles que 61 % (400 mg) et 67 % (800 mg) pour l'albendazole et 19 % (dose unique) et 45 % (dose répétée) pour le mébendazole étant signalé. Ces préoccupations ont suscité l'intérêt pour le développement d'outils alternatifs pour le contrôle des ankylostomes. La vaccination pour prévenir l'anémie associée à une infection par ankylostome d'intensité modérée à forte pallierait les lacunes de santé publique du seul traitement médicamenteux.

La stratégie actuelle de développement de vaccins candidats contre l'ankylostome humain est axée sur les antigènes exprimés au cours de la phase adulte du cycle de vie de l'ankylostome qui jouent un rôle dans la digestion de l'hémoglobine de l'hôte, utilisée par le ver comme source d'énergie. Ces antigènes sont relativement cachés du système immunitaire humain lors d'une infection naturelle et ont donc une faible probabilité d'induire des IgE spécifiques de l'antigène chez les individus exposés/infectés, réduisant ainsi le risque de réaction allergique lors de la vaccination.

Les besoins nutritionnels et métaboliques de l'ankylostome adulte vivant dans l'intestin humain dépendent de la dégradation de l'hémoglobine de l'hôte qui a été ingérée par le ver. Les ankylostomes N. americanus dépendent de l'hémoglobine de l'hôte pour leur survie. Après l'hémolyse, les ankylostomes adultes utilisent une cascade ordonnée d'hémoglobinases pour cliver l'hémoglobine en molécules plus petites. Suite à la digestion de l'hémoglobine, l'hème libéré génère des radicaux oxygène toxiques qui peuvent être liés et détoxifiés par des molécules telles que la glutathion S-transférase-1 (GST-1). GST-1 de N. americanus (Na-GST-1) est une enzyme critique qui joue un rôle dans l'alimentation sanguine des parasites ; lorsqu'il est utilisé comme vaccin, les chercheurs émettent l'hypothèse que l'antigène induira des anticorps neutralisants anti-enzymes qui interféreront avec l'alimentation sanguine du parasite et provoqueront la mort du parasite ou réduiront la fécondité du ver.

Suite à sa sélection comme antigène candidat, le Na-GST-1 a été fabriqué et testé avec succès en laboratoire et sur des animaux avec Alhydrogel® (suspension d'hydroxyde d'aluminium) et Alhydrogel® plus Gluco-Pyranosylphospho-Lipid A Aqueous Formulation (GLA-AF) . La Na-GST-1 s'est avérée pure, puissante et stable lorsqu'elle est administrée sous l'une ou l'autre de ces deux formulations.

Les formulations de vaccin Na-GST-1 à tester dans cette étude consistent en la protéine recombinante Na-GST-1 de 24 kDa adsorbée sur Alhydrogel® avec ou sans addition de GLA-AF. Pour la formulation Na-GST-1/GLA-AF, le GLA-AF sera ajouté à la formulation Alhydrogel® immédiatement avant l'immunisation. L'ingrédient actif des deux formulations de vaccins est la protéine recombinante Na-GST-1 qui est dérivée de la fermentation de cellules de levure Pichia pastoris génétiquement modifiées pour exprimer Na-GST-1.

Dans cette première étude chez l'homme, l'évaluation de l'innocuité et de l'immunogénicité des formulations Na-GST-1 et Na-GST-1/GLA-AF sera menée en deux parties. Premièrement, des adultes en bonne santé qui n'ont pas été infectés ou exposés à l'ankylostome seront recrutés dans le centre urbain de Belo Horizonte, au Brésil. L'ankylostomiase au Brésil est principalement une maladie rurale et est rare dans les zones urbaines développées telles que Belo Horizonte. Si aucun problème de sécurité important n'est observé chez ces volontaires, l'étude procédera au recrutement et à la vaccination d'adultes en bonne santé dans une région endémique d'ankylostomiase de l'État de Minas Gerais, au Brésil. Les formulations vaccinales seront testées dans les deux populations (c'est-à-dire les zones non endémiques et endémiques), compte tenu de la possibilité que le profil d'innocuité des formulations vaccinales puisse être différent dans une population qui a été exposée de manière chronique à l'antigène contenu dans ces vaccins.

Dans la partie I de l'étude, 36 volontaires seront inscrits dans l'une des six cohortes. Dans la première cohorte, 6 individus recevront la dose de 10 µg de Na-GST-1/Alhydrogel® ; dans la seconde cohorte, 6 individus recevront la dose de 10 µg de Na-GST-1/Alhydrogel®/GLA-AF ; dans les troisième et quatrième cohortes, 6 volontaires recevront chacun 30 µg de Na-GST-1/Alhydrogel® et Na-GST-1/Alhydrogel®/GLA-AF, respectivement ; tandis que dans les cinquième et sixième cohortes, 6 volontaires recevront chacun 100 µg de Na-GST-1/Alhydrogel® et Na-GST-1/Alhydrogel®/GLA-AF, respectivement. L'inscription de ces cohortes sera échelonnée par intervalles d'une semaine : les cohortes 2 et 3 seront inscrites et commenceront les vaccinations 1 semaine après la cohorte 1, les cohortes 4 et 5 seront vaccinées 1 semaine après les cohortes 2 et 3, et la cohorte 6 sera vaccinée 1 semaine après les cohortes 4 et 5.

Dans la partie II de l'étude, 66 volontaires seront progressivement inscrits dans l'une des six cohortes de doses. Dans les première, troisième et cinquième cohortes, les volontaires seront randomisés pour recevoir soit du Na-GST-1/Alhydrogel® (n=8) soit du Butang® (n=2), tandis que dans les deuxième, quatrième et sixième cohortes, les volontaires recevront être randomisés pour recevoir soit Na-GST-1/Alhydrogel® (n = 2) soit Na-GST-1/Alhydrogel®/GLA-AF (n = 10). Les volontaires randomisés pour recevoir Na-GST-1 recevront soit la dose de 10 µg, 30 µg ou 100 µg. Afin de s'assurer que les formulations vaccinales seront évaluées chez les personnes récemment infectées par l'ankylostome, au moins 4 personnes seront inscrites dans chacun des chohorts de la partie II qui ont été infectés par l'ankylostome sur la base de l'examen fécal effectué lors du dépistage de l'étude, ou qui a eu une infection documentée dans les 3 mois suivant la date prévue pour la première vaccination du participant.

Les chercheurs ont choisi le vaccin Butang® contre l'hépatite B (Instituto Butantan, Sao Paulo, Brésil) comme vaccin de comparaison pour cinq raisons principales : (1) il est susceptible de conférer un certain bénéfice aux participants qui le reçoivent, (2) il a un dossier de sécurité établi, (3) il s'agit d'une protéine recombinante dérivée de levure adsorbée sur un immunostimulant contenant de l'aluminium, (4) elle a le même aspect physique que le Na-GST-1 immunostimulé avec Alhydrogel, et (5) son schéma posologique permet intégration facile dans la conception de l'étude. De plus, Butang® est le vaccin contre l'hépatite B le plus utilisé au Brésil, avec plus de 15 millions de doses distribuées chaque année.

Chaque participant recevra 3 doses de l'agent de l'étude assigné administrées à des intervalles de 56 jours (c'est-à-dire Jour 0, Jour 56 et Jour 112). Le procès devrait durer au total 24 mois. Chaque participant sera suivi pendant 16 mois à partir du moment de la première injection.

Les paramètres de sécurité seront surveillés tout au long des deux parties de l'étude. Le critère d'évaluation immunologique primaire pour les deux parties sera la mesure de la réponse anticorps spécifique de l'antigène.