A GLA hatásai az önkéntesekre

A fertőző betegségek elleni vakcinák fontos szerepet játszottak az emberi egészség javításában, és továbbra is a modern közegészségügyi stratégiák pillérei. Ennek ellenére a súlyos, életveszélyes fertőzések, köztük a HIV, a malária és a tuberkulózis továbbra is globális probléma, és az olyan járványos betegségek, mint az influenza, továbbra is fenyegetik az emberi életet. Emellett a rákmegelőzés és -kezelés területén is folyik a vakcinák kifejlesztése. Az egyik alapvető akadály, amely megakadályozta számos betegség elleni hatékony védőoltásokat, hogy a hagyományos fehérjealapú vakcinák nem váltják ki a T-sejt által közvetített immunitás kritikus követelményét. A vakcinára adott javított T-sejt-válasz létrehozásának egyik módja az új fehérje céljelöltek azonosítása. Ez a megközelítés nem eredményezett jelentős előrelépést a vakcinák fejlesztésében. Érdekelnek minket egy újszerű megközelítés, amely egyesíti a specifikus immunstimulánsokat vagy adjuvánsokat a vakcina célpontjával, hogy optimalizálja és fokozza a kívánt T-sejtes immunválaszt. Az új adjuvánsok, például a GLA fejlesztése és tanulmányozása lehetővé teszi számunkra, hogy tovább tegyük a dendritesejtes célzott vakcinák vizsgálatát, ami számos különböző betegség elleni jobb vakcinákhoz vezet.

Toll-Like Receptor (TLR) Háttér A TLR-ek 1-es típusú transzmembrán receptorok, amelyek az extracelluláris hurokban egy leucinban gazdag ismétlődő domént (LRR), az intracelluláris farokban pedig egy Toll/IL-1 receptor (TIR) ​​homológiadomént osztanak meg. A TLR-ek fontosságát a gazdaszervezet védekezésében és immunitásában először a Drosophila-ban ismerték fel, amely a toll gének genetikai deléciója után fogékony lett a gombás fertőzésekre. Az emlős homológokat nem sokkal azután azonosították, hogy olyan egértörzset használtak, amelyről köztudott, hogy nagyon fogékony a Gram-negatív fertőzésekre, és nem reagált a lipopoliszacharidra (LPS). Ezekről az egerekről kiderült, hogy a TLR4 gén mutációja megváltozott, ami működésképtelenné tette azt, és ez a felfedezés megszilárdította a Toll fehérjék létezését és fontosságát emlősökben. A TLR4 genetikai deléciójával rendelkező egerek kimutatták a TLR fontosságát a bakteriális fertőzésekben, és egyértelmű bizonyítékot szolgáltattak arra, hogy a TLR4 specifikus a Gram-negatív fertőzésekre. Jelenleg 10 funkcionális TLR-t fedeztek fel emberekben, és kiterjedt kutatások számos patogén eredetű agonistát azonosítottak specifikus TLR-ekre. Általánosan elfogadott, hogy a TLR funkciója egy organizmus konzervált struktúráinak vagy patogénnel kapcsolatos molekuláris mintázatoknak (PAMP-ok) felismerésével működik. Nyilvánvaló, hogy ezek a veleszületett receptorok kritikus fontosságúak a mikrobiális inzultus túlélése szempontjából, mivel ezek biztosítják az első védelmi vonalat, amely nem függ a specifikus T-sejt- és B-sejt-válasz létrehozásától, amely folyamat hetekig is eltarthat. Annak ellenére, hogy egyértelmű szerepük van a veleszületett immunitásban, egyre több bizonyíték halmozódik fel arra vonatkozóan, hogy a TLR-stimuláció erőteljes hatással van a T- és B-sejtek által közvetített immunitás kialakulására a dendrites sejtek (DC) aktiválása és érése révén. Ez a tudás olyan TLR-alapú vakcina-adjuvánsok kifejlesztéséhez vezetett, amelyek aktiválják és érlelik a DC-t.

A monociták és a dendrites sejtek áttekintése A dendritikus sejtek (DC) a veleszületett és adaptív immunrendszer részét képezik, és a gazda-mikrobiális határfelületeken találhatók, beleértve a bél, a tüdő és a bőr felületét. Ezek a sejtek folyamatosan vizsgálják környezetüket mikrobiális kórokozók után kutatva a mintázatfelismerő receptorok (PRR) több családjának expressziójával, beleértve a Toll-like receptorokat (TLR). Az éretlen DC-k különösen hatékonyak az antigénfelvételben és -feldolgozásban, míg az aktivált DC-k érnek, és potens antigénprezentáló sejtekké válnak a T-limfociták számára. Fontos, hogy az éretlen DC-k képesek immuntoleranciát kiváltani az antigén-specifikus T-sejtek törlésével, ami nem eredményez immunválaszt. Az aktivált DC azonban bizonyos citokinek felszabadulásával irányítja az immunválaszt. A különböző kezdeti ingerek befolyásolják a DC-t, hogy a CD4+ T-sejteket nagyon eltérő funkcionális útvonalak mentén differenciálódjanak, beleértve a Th1, Th2, Th17 és Treg-et. Ezért a DC-k kritikusak a megfelelő veleszületett gazdavédelemhez, valamint az adaptív válasz megszervezéséhez. Tekintettel a gazdaszervezet védelmében betöltött kulcsszerepükre, a DC viszonylag ritka sejtek, amelyek egyensúlyi állapotban a többi vérsejtektől függetlenül fejlődnek. A DC funkciójának és mennyiségének fokozása és irányítása mind a gazdaszervezet védekezésének, mind az oltástudománynak előnyt jelent. A Steinman-laboratórium úttörőként dolgozott egy új vakcinázási módszerben, amely az érdeklődésre számot tartó antigént kifejezetten a DC populációra célozza. A DC-célzott vakcinák ígéretesnek bizonyultak az állatmodellekben, és a közelmúltban először adtak be DC-célzott HIV-vakcinát embereknek.

A monociták nagyobb mennyiségben előforduló sejttípusok, amelyek a vér leukocitáinak körülbelül 10%-át teszik ki emberben és 4%-át egerekben. A monociták perifériás vér effektor sejtek, amelyek részt vesznek a gazdaszervezet védelmében, és hatékony scavinging sejtek. A szöveti makrofágok prekurzoraiként szolgálnak. Emberben a monociták 3 alcsoportját javasolták a CD14 és CD16 sejtfelszíni expressziója alapján, míg egerekben két alcsoport létezik, amelyeket CD115 és Ly6C jelöl. Ezen részhalmazok szerepe a veleszületett immunitás során további vizsgálatokat igényel. A bizonyítékok azt sugallják, hogy a monociták DC-vé differenciálódhatnak, bár erre korábban nem volt egyértelmű in vivo bizonyíték. A Steinman laboratóriumban végzett közelmúltbeli munka kimutatta, hogy az in vivo autentikus DC gyorsan megkülönböztethető és mobilizálható a nagyobb monocitakészletből akut gyulladás és fertőzés idején. Ezt a gyors újratelepítést akár gram-negatív baktériumok, akár LPS indukálhatták, és teljes mértékben a TLR4-től függött. Hasonlóképpen, a humán monociták DC-vé differenciálódhatnak, azonban ennek a folyamatnak a megértése az in vitro sejttenyészetre korlátozódik, és nagy hiányosságok vannak az in vivo humán monocitából származó DC-k megértésében. Az előzetes adatok azt sugallják, hogy az LPS-hez hasonlóan egerekben a GLA beadása mobilizálhatja a monocitakészletet Mo-DC-vé. Nem ismert, hogy a humán monociták in vivo gyorsan kiterjesztik-e a DC populációt a TLR4 adjuváns GLA beadását követően. Az újratelepítés mechanizmusainak megértése jobban megérti, hogyan lehet gyorsan bővíteni és hasznosítani a DC hasznosságát adjuvánsok segítségével. Végső soron arra számítunk, hogy az adjuváns-specifikus DC válaszok javítják a T-sejtes immunitást és fokozzák a vakcina hatékonyságát.

Az adjuváns izolált vizsgálatának indoklása A standard adjuváns vizsgálat a vizsgált adjuvánst egy ismert engedélyezett vakcinával kombinálva, de nem elszigetelten tartalmazza. Azonban, ahogy korábban leírtuk, reménykedünk abban, hogy a GLA a jelenleg fejlesztés alatt álló DC-célzott HIV-vakcinánk fontos adjuvánsává válhat. A DC a legerősebb antigénprezentáló sejt, és egy érdekes antigén specifikus célba vétele ezt a sejtet javítja az immunválaszokat. Vannak azonban fontos szempontok, amikor az antigént DC-re célozzuk. Az éretlen, nem stimulált DC-k, amelyek antigénnel találkoznak, képesek antigén-specifikus T-sejteket törölni, ezáltal toleranciát okoznak, és a DC-célzott antigén vakcina önmagában immuntoleranciát okozhat. Ezzel szemben az érett DC-k képesek hatékony effektor T-sejt-válaszokat indukálni a célzott antigénre. A DC aktiválható TLR-stimulációval, ezért a TLR által stimulált DC-érés kombinálása egy DC-célzott antigénnel optimális T-sejt-közvetített immunitást eredményezne. Elméletileg a DC-célzott vakcina soha nem adható be DC érlelő adjuváns nélkül, és a GLA specifikus hatásai és hatásai nem lennének ismertek, hacsak nem vizsgálták először izoláltan. Egy esetleges DC-célzott HIV-vakcina adjuvánssal végzett kísérletének megtervezéséhez elengedhetetlen lesz az izolált GLA időbeli immunológiai hatásainak ismerete is.

GLA Háttérinformációk A GLA egy új, teljesen szintetikus lipid A (a természetes LPS aktív komponense) molekula, amely 6 acilláncot kombinál egyetlen foszforilációs hellyel. Ennek az LPS-szerű molekulának az az előnye, hogy nem tisztítják bakteriális forrásból, így lehetővé válik egy homogén oldat, amely csak 6 acilláncú molekulákat tartalmaz. Ez azért fontos, mert 6 acillánc maximális TLR4 aktivációt eredményez, míg az 5 vagy 7 acilláncot tartalmazó lipid A molekulák 100-szor kevésbé aktívak, a 4 acillánc pedig immungátló. Az MPL egy létező TLR4 vakcina adjuváns, amely szalmonella LPS-ből származik, és 3, 4, 5 és 6 acilezett molekula heterogén keverékét képviseli. Az MPL hatékony humorális antitest választ indukál a vakcinázás során, de nem hoz létre CD4 T-sejtes immunitást, így számos fehérjealapú vakcina nemkívánatos adjuvánsa. Állatmodellekben a Fluzone vakcinához adott GLA javítja az influenza elleni humorális és celluláris immunitást. A GLA-t embereken tesztelték biztonságosság szempontjából influenza elleni vakcinával kombinálva, azonban egyéni hatásait nem vizsgálták. Különösen a citokinekre, kemokinekre és génszabályozásra gyakorolt ​​izolált hatások nem ismertek emberekben, és a monociták alcsoportjait korábban nem vizsgálták.

Az optimális készítmény és az adagolás módja nem ismert; ezért ennek a vizsgálatnak a fő eleme a biztonságos és tolerálható készítmény és út meghatározása lesz. A GLA-t embereknek a Fluzone vakcinával kombinálva adták be intramuszkulárisan 0,5 μg és 5 μg közötti dózisokban; azonban nem tesztelték elszigetelten, és csak az olaj a vízben stabil emulziót (GLA-SE) használtuk. A Fluzone reaktogén vakcina, és a Fluzone + nagy dózisú GLA-SE-t (5 μg) kapó 4 beteg közül 3-nál dóziskorlátozó toxicitás fordult elő, de jó biztonsági profilt figyeltek meg 0,5-2,5 μg között. A stabil emulzió (SE) szkvalént tartalmaz, és 2%-os (térfogat:térfogat) mennyiségben használták. Továbbra is ezt a százalékot fogjuk használni a GLA-SE készítményünkben. Ezt követően a GLA egy második készítményét fejlesztették ki, hogy elkerüljék az emulzió szükségességét; A GLA-AF vizes, és elméletileg csökkentett mellékhatásprofillal és kisebb reaktogenitással kell rendelkeznie, mint a GLA-SE. Tervezzük a GLA két készítményének elkülönített összehasonlítását; GLA-SE (stabil emulzió) és GLA-AF (vizes készítmény). A GLA-AF-et soha nem adták be embereknek, ezért ez a változat az első emberben végzett kísérlet. Biztonsági okokból a GLA-AF injekciókat egy nappal el kell választani egymástól, és mivel nem lehet tudni, hogy ki kap GLA-AF-et, minden kohorsz első kilenc alanyának egy nap különbséggel adjuk be az injekciót. A tanulmányban szereplő csoportok számának összetettsége miatt az egyes útvonalakat egymás után, kohorszként fogjuk beíratni és teljesíteni. A szubkután kohorsz lesz az első csoport, amelyet szűrnek, beírnak, randomizálnak és injekciót kapnak, majd ezt követően intramuszkulárisan.

Összefoglalás Ez a vizsgálat egy első fázisú, randomizált, placebo-kontrollos, kettős vak klinikai vizsgálat, amely a GLA-készítmények és a beadás módjának összehasonlítását célozza meg emberekben. A különböző készítmények (GLA-SE vs. GLA-AF) és útvonalak (SC, IM, ID) biztonsága és tolerálhatósága lesz az elsődleges szempont. Második fókuszunk a globális immunválasz részletezése lesz, a szisztémás citokinek, kemokinek és a globális génszabályozás mérésével. A harmadik fókusz a GLA perifériás vér immunsejtekre gyakorolt ​​hatásának vizsgálata lesz, beleértve a monocitákat és a dendritikus sejteket. Ez a tanulmány hozzáadja a GLA-AF-re vonatkozó első humán adatokat, és részletezi a GLA veleszületett immunrendszerre gyakorolt ​​izolált hatásait. Ennek a kísérletnek az eredményei megteremtik az alapot egy valódi adjuváns vizsgálathoz, GLA + antigén felhasználásával, és végső soron a GLA használatával a DC-célzott vakcinánk adjuvánsként való alkalmazására emberekben.