Uno studio su MVA85A, in volontari asintomatici con infezione da tubercolosi, HIV o entrambi

Strategie di immunizzazione prime-boost Le strategie di immunizzazione eterologhe prime-boost comportano la somministrazione di due vaccini diversi, ciascuno codificante per lo stesso antigene, a diverse settimane di distanza. L'utilizzo di un potenziamento del virus vaccinico Ankara (MVA) modificato con ricombinazione primaria del DNA induce livelli più elevati di cellule T CD4+ e CD8+ specifiche per l'antigene rispetto all'utilizzo del potenziamento omologo con lo stesso vettore in un numero di diversi modelli di malattia (Schneider, 1998; McShane, 2001). Data l'efficacia protettiva del BCG durante l'infanzia, idealmente il BCG sarebbe l'immunizzazione iniziale in una tale strategia di primo potenziamento. Per fare ciò, ci siamo concentrati sull'antigene 85A come antigene candidato. L'antigene 85A è altamente conservato tra tutte le specie micobatteriche ed è presente in tutti i ceppi di BCG. L'antigene 85A è un importante antigene secreto da M. tuberculosis che fa parte del complesso dell'antigene 85 (A, B e C). Questo complesso costituisce una parte importante delle proteine ​​secrete sia di M.tb che di BCG. È coinvolto nel legame della fibronectina all'interno della parete cellulare e ha attività micoliltransferasica. L'antigene 85A è immunodominante negli studi sui topi e sull'uomo ed è protettivo nei piccoli animali (Huygen, 1996).

Vaccinia virus ricombinante modificato Ankara (rMVA). Molti virus sono stati studiati come potenziali vaccini ricombinanti. Il successo mondiale dell'eradicazione del vaiolo attraverso la vaccinazione con virus vaccinico vivo ha evidenziato il vaccino vaccino come candidato per l'uso ricombinante. Il riconoscimento negli ultimi anni che i ceppi non replicanti di poxvirus come i vettori MVA e avipox possono essere più immunogenici rispetto ai tradizionali ceppi di vaccinia replicanti ha accresciuto l'attrattiva di questo approccio. MVA (virus vaccinico modificato Ankara) è un ceppo di virus vaccinico che è stato trasmesso più di 570 volte attraverso le cellule aviarie, è incapace di replicarsi nelle linee cellulari umane e ha un buon record di sicurezza. È stato somministrato a più di 120.000 vaccinati come parte del programma di eradicazione del vaiolo, senza effetti avversi, nonostante la deliberata vaccinazione di gruppi ad alto rischio (Stickl, 1974; Mahnel, 1994). Questa sicurezza nell'uomo è coerente con l'avirulenza di MVA nei modelli animali. MVA ha sei principali delezioni genomiche rispetto al genoma parentale compromettendo gravemente la sua capacità di replicarsi nelle cellule di mammifero (Meher, 1991). Nessuna replicazione è stata documentata in cellule di mammifero non trasformate. La replicazione virale è bloccata in ritardo durante l'infezione delle cellule, ma la sintesi proteica virale e ricombinante è importante anche durante questa infezione abortita. È stato dimostrato che il genoma virale è stabile attraverso un'ampia serie di passaggi nei fibroblasti di embrioni di pollo. L'MVA ricombinante con carenza di replicazione è stato visto come un vettore virale eccezionalmente sicuro. Quando testati in studi su modelli animali, gli MVA ricombinanti hanno dimostrato di essere avirulenti, ma protettivi immunogenici come vaccini contro le malattie virali e il cancro. Recenti studi su macachi gravemente immunodepressi hanno supportato l'idea che l'MVA dovrebbe essere sicuro negli esseri umani immunocompromessi (Akira, 2001; Stittelaar, 2001).

Sicurezza degli rMVA nell'immunosoppressione. Esistono ora dati preclinici e clinici considerevoli che dimostrano la sicurezza e l'immunogenicità di MVA come vettore virale nell'immunosoppressione e nell'infezione da HIV. MVA ricombinanti che esprimono antigeni HIV sono stati somministrati a macachi immunosoppressi senza eventi avversi gravi (Stittelaar et al, 2001). Inoltre, la sicurezza degli MVA ricombinanti che esprimono gli antigeni e gli epitopi dell'HIV è stata ora valutata in diversi studi clinici di fase I su soggetti con infezione da HIV, sia durante che dopo la terapia antiretrovirale, senza eventi avversi gravi (Cosma et al, 2003; Harrer et al 2005).

Dati preclinici a supporto di questa strategia di potenziamento BCG prime-MVA85A Nei topi BALB/c, l'utilizzo di BCG come immunizzazione priming e quindi il potenziamento con MVA85A induce livelli più elevati di cellule T CD4+ e CD8+ secernenti IFN-γ antigene specifico e livelli significativamente maggiori di protezione contro sfida con aerosol rispetto al solo BCG (Goonetilleke et al, 2003). Questo regime è stato ora ulteriormente valutato nel modello di sfida con aerosol di cavia più sensibile con risultati molto incoraggianti. Cavie vaccinate con BCG e potenziate con MVA85A, e poi ulteriormente potenziate con un secondo vettore virale ricombinante che esprime l'antigene 85A, fowlpox-85A (FP85A) hanno mostrato una protezione significativamente maggiore contro il challenge rispetto alle cavie vaccinate con solo BCG (Williams et al, 2005) . Questo regime è anche immunogenico nei macachi rhesus e protettivo (Verrek, comunicazione personale).

Dati clinici aggiornati con studi MVA85A nel Regno Unito Negli ultimi 3 anni HM ha istituito un programma di sperimentazione clinica per valutare la sicurezza e l'immunogenicità di questa strategia di vaccinazione boost BCG prime-MVA85A in una serie di studi di fase I. MVA85A è stato il primo vaccino contro la tubercolosi candidato a entrare negli studi clinici in qualsiasi parte del mondo nel settembre 2002 ed è attualmente l'unico in studi clinici in Africa. La progettazione di questi studi di fase I con MVA85A ha consentito la vaccinazione sequenziale di gruppi di volontari con un aumento graduale dell'esposizione ai micobatteri, per ridurre al minimo la possibilità di una reazione di Koch. Le prove sono state condotte anche in sequenza nel Regno Unito e in Gambia, in quanto vi è un grado maggiore di esposizione sia ai micobatteri ambientali che al M.tb in Gambia. Una reazione di Koch descrive lo sviluppo dell'immunopatologia in una persona o animale affetto da tubercolosi, quando viene stimolata una risposta immunitaria esagerata al M.tb. È stato descritto in pazienti con malattia tubercolare quando Koch ha eseguito i suoi studi originali impiegando micobatteri come tipo di vaccinazione terapeutica. Ora è stato dimostrato nel modello murino della vaccinazione terapeutica27. I dati sugli animali disponibili suggeriscono che queste reazioni non si verificano nei topi con infezione latente da M.tb, suggerendo che tali reazioni possono correlarsi con un'elevata carica batterica e che il fenomeno di Koch potrebbe non rappresentare un problema per la vaccinazione di esseri umani asintomatici anche se con infezione latente25.

Nel Regno Unito sono stati reclutati 14 volontari asintomatici, naïve per micobatteri e BCG. e vaccinato due volte con 5 x 107pfu MVA85A, somministrato per via intradermica a intervalli di 3 settimane. In questi studi, MVA85A è risultato sicuro e ben tollerato. Tutti i soggetti hanno manifestato alcuni effetti collaterali locali (arrossamento, prurito, ecc.) che sono durati per 3-7 giorni dopo la vaccinazione. Circa un terzo dei soggetti ha manifestato alcuni sintomi sistemici transitori (mialgia, mal di testa) per le prime 12-24 ore dopo la vaccinazione. Tutti gli effetti collaterali locali e sistemici si sono risolti spontaneamente. Non ci sono stati eventi avversi seri o gravi in ​​nessuno di questi studi.

Il principale risultato immunologico utilizzato in questi studi clinici in corso è il test Elispot dell'interferone gamma (IFN-γ) ex-vivo, che è stato utilizzato per valutare le risposte specifiche delle cellule T alla tubercolina PPD, al complesso dell'antigene 85 purificato e ai pool di peptidi 15mer sovrapposti che coprono la lunghezza dell'antigene 85A. Una singola vaccinazione con MVA85A ha indotto livelli notevolmente elevati di risposte specifiche delle cellule T effettrici 1 settimana dopo la vaccinazione (la risposta media dell'IFN-γ Elispot alla PPD era di 460 punti per milione di PBMC).

Successivamente, la sicurezza di MVA85A in volontari precedentemente vaccinati con BCG è stata dimostrata in 17 volontari. Il profilo di sicurezza di MVA85A in questi 17 volontari era lo stesso del gruppo naïve al BCG. Questi 17 volontari hanno mostrato livelli di picco ancora più elevati di cellule T specifiche per l'antigene (la risposta media alla PPD era di 917 punti per milione di PBMC) 1 settimana dopo la vaccinazione rispetto a quelli immunizzati solo con MVA85A. Forse ancora più importante per l'induzione della memoria delle cellule T, i volontari che erano stati precedentemente vaccinati con BCG hanno mantenuto livelli significativamente più alti di cellule T specifiche per l'antigene dopo MVA85A fino a 24 settimane dopo la vaccinazione, rispetto a quei volontari vaccinati con BCG o solo MVA85A (McShane et al., 2004).

Il prossimo studio da condurre nel Regno Unito ha esaminato l'efficacia potenziante di MVA85A quando somministrato un mese dopo la vaccinazione BCG. 10 volontari sani naïve al BCG sono stati vaccinati con BCG e un mese dopo sono stati potenziati con MVA85A. La sicurezza e l'efficacia di potenziamento sono state paragonabili allo studio precedente in cui l'intervallo tra BCG e MVA85A era di 0,5-37 anni.

L'attuale studio in corso nel Regno Unito è progettato per valutare la sicurezza e l'immunogenicità di MVA85A in volontari asintomatici con infezione latente da M.tb. L'infezione latente da M.tb descrive uno stato in cui si presume che un individuo abbia un'infezione batterica persistente di livello molto basso senza evidenza clinica o radiologica di malattia, e tuttavia ha una risposta immunitaria rilevabile contro M.tb. L'infezione latente in questo studio è definita utilizzando test diagnostici specifici basati su antigeni assenti da BCG e dalla maggior parte dei micobatteri ambientali come ESAT 6 e CFP 10, consentendo di effettuare una diagnosi accurata di infezione latente da M.tb. I soggetti per questo studio sono stati reclutati da cliniche di contatto per la tubercolosi e vaccinati con una singola dose di MVA85A. Il follow-up ha comportato una valutazione radiologica e clinica dettagliata della sicurezza di questo vaccino in questo gruppo. Ad oggi, 11 soggetti sono stati vaccinati con MVA85A in questo studio e il profilo di sicurezza e immunogenicità di MVA85A è identico a quello osservato negli studi precedenti. È importante sottolineare che non ci sono prove cliniche, radiologiche o immunologiche di una reazione di Koch. Le risposte Elispot a PPD, ESAT 6, CFP10, antigene 85A e altri antigeni micobatterici vengono monitorate per 12 mesi dopo la vaccinazione.

Studi in Gambia In seguito al successo delle prove con MVA85A nel Regno Unito, è stata avviata una collaborazione con l'unità MRC in Gambia. MVA85A è stato valutato per la prima volta negli studi clinici di Fase I in soggetti naïve al BCG (n = 11) e successivamente in soggetti preparati con BCG (n = 10). In questi studi il profilo di sicurezza e immunogenicità è paragonabile a quello osservato negli studi del Regno Unito. In entrambi gli studi nel Regno Unito e in Gambia, MVA85A induce risposte immunitarie 5-10 volte più elevate rispetto a qualsiasi altro MVA ricombinante negli studi clinici. La spiegazione più probabile di ciò è che i volontari hanno una debole immunità antimicobatterica preesistente indotta dall'esposizione a micobatteri ambientali, e questa viene potenziata dalla vaccinazione con MVA85A. Quando MVA85A viene somministrato a soggetti naïve al BCG in Gambia, l'entità e la cinetica della risposta assomigliano al gruppo innescato da BCG nel Regno Unito, una scoperta che probabilmente rappresenta un grado maggiore di innesco ambientale nei climi tropicali.

Studi sudafricani Uno studio di fase II sulla sicurezza e l'immunogenicità di MVA85A in adulti sani, non infetti da M.tb e non infetti da HIV è iniziato a Città del Capo nell'agosto 2005. Gli studi con MVA85A in questo sito sono iniziati negli adulti, come requisito di sicurezza nonostante disponiamo già di dati sulla sicurezza e sull'immunogenicità negli adulti provenienti sia dagli studi del Regno Unito che da quelli del Gambia. La popolazione in Sud Africa è molto diversa da quella del Regno Unito e del Gambia sia in termini di genetica dell'ospite che di esposizione ai micobatteri. L'esposizione a M.tb è considerevolmente maggiore in Sud Africa rispetto al Gambia e si ritiene che l'esposizione ai micobatteri ambientali sia inferiore in Sud Africa rispetto al Gambia. La letteratura sul BCG dimostra un'ampia variazione di efficacia tra le aree geografiche ed era importante confermare i nostri risultati negli adulti a Città del Capo prima di procedere a uno studio sugli adolescenti. Miriamo a vaccinare 24 adulti in totale. Questi studi sono iniziati nell'agosto 2005 e ad oggi sono stati vaccinati 14 volontari. È incoraggiante che i risultati di sicurezza e immunogenicità finora siano paragonabili a quelli degli studi precedenti nel Regno Unito e in Gambia.