Anticorpo lama, diarrea da rotavirus, bambini

Breve riassunto Studio che indaga l'efficacia della somministrazione orale del frammento di anticorpo VHH derivato da anticorpi trovati nel latte di lama e cammello attraverso un prodotto alimentare prototipo nel ridurre la gravità della diarrea da rotavirus nei bambini.

Descrizione dettagliata

Introduzione Il rotavirus è il principale enteropatogeno virale, responsabile dell'11-71% di tutti gli episodi di diarrea nei neonati e nei bambini in tutto il mondo. Nei paesi in via di sviluppo, il rotavirus è associato a più di 125 milioni di episodi di diarrea ogni anno (Cook et al. 1990), che portano a circa 600.000 morti. È responsabile del 60% di tutti gli episodi diarroici, del 20-60% dei ricoveri per diarrea e del 20% dei decessi correlati alla diarrea nei bambini di età inferiore ai 5 anni (Perez-Schael et al. 1997). Solo negli Stati Uniti d'America, il rotavirus è associato al 3% di tutti i ricoveri di bambini di età inferiore ai 5 anni con costi medici e indiretti di oltre 1 miliardo di dollari all'anno (Glass et al. 1991). In molte località i decessi per infezioni da rotavirus persistono nonostante i programmi nazionali per incoraggiare l'uso della terapia di reidratazione orale.

Attuale gestione della gastroenterite da rotavirus L'attuale gestione della diarrea da rotavirus comprende la prevenzione della disidratazione o la gestione della disidratazione mediante reidratazione orale o endovenosa, a seconda dei casi, e alimentazione continua. La ripresa precoce della normale alimentazione è incoraggiata per migliorare la riparazione della mucosa e per ridurre al minimo le conseguenze nutrizionali dell'infezione. I bambini dei paesi in via di sviluppo potrebbero trarre beneficio dall'integrazione di zinco, ma la modalità di somministrazione e l'efficacia in termini di costi devono ancora essere decise nella diarrea da rotavirus. Attualmente non è disponibile alcun trattamento specifico per ridurre la durata o la gravità di questa malattia. Pertanto, la diarrea indotta da rotavirus, che è considerata una malattia autolimitante, è responsabile di significative morti infantili nei paesi in via di sviluppo (Glass et al. 1996).

Immunizzazione attiva contro l'infezione da rotavirus Lo sviluppo, la sperimentazione e l'eventuale utilizzo di un vaccino contro il rotavirus efficace, sicuro ed economico sarebbe il metodo più efficiente per prevenire malattie gravi e decessi nei paesi in via di sviluppo. Sono stati compiuti rapidi progressi e sono stati sviluppati e testati diversi vaccini contro il rotavirus candidati. Due vaccini contro il rotavirus, Rotarix (GlaxoSmithKline Biologicals, Belgio) e RotaTeq (Merck & Co., USA) sono recentemente entrati nel mercato del mondo sviluppato. Entrambi i vaccini sembrano essere sicuri rispetto all'intussuscezione e sono altamente efficaci nel prevenire gravi gastroenteriti dovute a ceppi di rotavirus portatori prevalentemente di sierotipo G1 (Cunliffe & Nakagomi 2005). È ancora necessaria la conferma della sicurezza e dell'efficacia di entrambi i vaccini nei paesi in via di sviluppo. Inoltre, la valutazione della capacità di ciascun vaccino di fornire protezione contro una popolazione sempre più diversificata di ceppi di rotavirus dipenderà dalla sorveglianza continua del ceppo e dallo sviluppo di vaccini più recenti poiché i nuovi sierotipi predominano in diverse aree geografiche, il che potrebbe non essere facile per i paesi in via di sviluppo . Vi è quindi una chiara necessità di definire interventi migliorati ed economicamente vantaggiosi nella gestione della diarrea da rotavirus fino a quando non sarà disponibile un vaccino efficace, sicuro ed economico, alla portata dei paesi in via di sviluppo.

Immunizzazione passiva per la diarrea indotta da rotavirus; Vi sono buone ragioni per ipotizzare che l'immunizzazione passiva possa essere utile nella gestione della diarrea da rotavirus umano. Ad esempio, è stato scoperto che la somministrazione orale di anticorpi neutralizzanti il ​​rotavirus modula la diarrea indotta dal rotavirus nei bambini. Benefici effetti profilattici (Barnes et al. 1982) e terapeutici (Guarino et al. 1991), in termini di riduzione della durata e della gravità della diarrea da rotavirus, sono stati osservati anche in associazione a preparazioni di IgG umane somministrate per via orale. L'uso della preparazione di anticorpi umani, tuttavia, è limitato a causa del rischio di contaminazione virale e degli elevati costi di produzione e della catena di approvvigionamento di tali prodotti e della bassissima biodisponibilità.

Una fonte alternativa di anticorpi, sicura e facile da produrre, è stata successivamente sviluppata nel colostro bovino iperimmunizzato vaccinando vacche gravide contro ceppi umani di rotavirus. Questo approccio è stato utilizzato efficacemente anche per benefici profilattici (Davidsson et al. 1989) e terapeutici (Mitra et al. 1995, Sarker et al. 1998) nella diarrea da rotavirus nei bambini ospedalizzati. In uno studio recentemente concluso su bambini con diarrea da rotavirus in Bangladesh, abbiamo osservato un modesto beneficio dalla somministrazione orale di immunoglobuline estratte da uova di pollo immunizzate con ceppi umani di rotavirus (Sarker et al. 2001).

L'immunizzazione passiva per la prevenzione o il trattamento delle infezioni enteriche generalmente richiede quantità relativamente elevate di anticorpi, in particolare nei siti della mucosa dove gli anticorpi vengono eliminati rapidamente. Pertanto, queste modalità, sebbene dimostrate efficaci, diventano costose a causa della necessità di dosi maggiori di anticorpi. Le altre limitazioni degli anticorpi IgG convenzionali includono la loro scarsa stabilità e la natura complessa che ne limita la produzione su larga scala. Una soluzione promettente per questi problemi nella produzione di anticorpi su larga scala è arrivata, piuttosto inaspettatamente, dalla natura stessa: cammelli e lama possiedono un tipo insolito di anticorpi IgG (IgG2 e IgG3) che sono privi di catene leggere, gli anticorpi della "catena pesante" .

Selezione di frammenti di anticorpi di catena pesante Nel lama e nel cammello, gli anticorpi IgG "catena pesante" coesistono con le IgG "convenzionali" (IgG1) (Hamers-Casterman et al. 1993). A differenza degli anticorpi convenzionali, gli anticorpi delle catene pesanti sono privi delle catene leggere. Pertanto, il dominio di legame degli anticorpi della catena pesante è costituito solo dal dominio variabile della catena pesante (VHH) in contrasto con il dominio di legame degli anticorpi convenzionali che consiste in un dominio variabile della catena pesante (VH) e uno dei catena leggera (VL). Le proprietà biochimiche dei frammenti anticorpali llama VHH sono superiori ai frammenti Fv (VH + VL) degli anticorpi IgG convenzionali. Sebbene i frammenti dell'anticorpo VHH abbiano una semplice struttura legante l'antigene con un solo dominio, possiede un'elevata affinità ed è estremamente termostabile (van der Linden et al., 1999). Inoltre, sono ben espressi e secreti dal lievito di panetteria Saccharomyces cerevisiae, consentendo una produzione economicamente vantaggiosa su larga scala (Frenken et al., 2000). Questo processo renderà i frammenti VHH un ingrediente conveniente per i prodotti alimentari e ne amplierà la disponibilità alla popolazione generale dei paesi in via di sviluppo.

VHH come potenziale ingrediente alimentare Molte persone nei paesi africani/arabi consumano regolarmente latte di cammello. Nel 1992, è stato osservato che il latte di cammello contiene titoli elevati di anticorpi contro il rotavirus (el Agamy et al 1992). Il frammento anticorpale nel lotto VHH 203027 è un frammento di quegli anticorpi che si presume siano presenti nel latte di cammello/lama. Pertanto, il prodotto sperimentale può essere classificato come ingrediente alimentare Fin dal suo inizio nel 1999, l'obiettivo del progetto "VHH" di Unilever era quello di sviluppare un alimento a prezzi accessibili per i paesi in via di sviluppo, che "può aiutare a ridurre il rischio di infezioni da rotavirus". Questo tipo di indicazione si adatta molto bene alle definizioni proposte dall'azione concertata sulla scienza degli alimenti funzionali in Europa (FUFOSE) sponsorizzata dall'Unione europea (Diplock et al 1999). Le affermazioni della terminologia FUFOSE per "miglioramento funzionale" (tipo A) e "riduzione del rischio di malattia" (tipo B) sono ora ampiamente adattate da molti codici di condotta nazionali e internazionali, incluso il Codex Alimentarius. È stato sviluppato soprattutto negli anni '90 per consentire la delimitazione tra alimenti funzionali e farmaci. In questo contesto, vorremmo anche fare riferimento al Regolamento CE n. 258/97 del Parlamento europeo e del Consiglio del 27 gennaio 1997 relativo ai nuovi alimenti e ai nuovi ingredienti alimentari e al Regolamento UE 1924/2006 sulle indicazioni nutrizionali e sulla salute fornite per alimenti. L'efficacia dei frammenti VHH nel ridurre il rischio di sviluppare diarrea da rotavirus quando forniti in un formato alimentare sarà testata in un ulteriore studio. Sicurezza dell'applicazione del frammento anticorpale VHH La sicurezza dell'applicazione orale del frammento anticorpale VHH è stata dimostrata in due studi eseguiti nel Paesi Bassi e Bangladesh, inclusi adulti e bambini di età superiore ai 6 mesi.

Confronto:

Confronteremo con l'effetto del frammento anticorpale VHH rispetto al placebo nei bambini con comprovata diarrea da rotavirus ricoverati presso l'ICDDR,B. Questo intervento sarà in aggiunta al trattamento standard, compreso il trattamento di reidratazione orale.